Novo antibiótico encontrado em plantas daninhas comuns

21 de abril de 2020 Agora

As plantas selvagens podem ser um tesouro de novos antibióticos para combater o problema mundial da resistência antimicrobiana.

Pesquisadores da Suíça fizeram essa sugestão depois de descobrir um composto com um novo tipo de atividade antibiótica na folha do agrião, uma erva daninha comum.

Muitos dos antibióticos de hoje se originam de compostos naturais produzidos por bactérias que vivem no solo. As bactérias os produzem para se defender contra outros microorganismos.

Mas o novo estudo – agora publicado na revista Nature Microbiology – sugere que as plantas selvagens também podem ser uma fonte rica de antibióticos.

As partes das plantas que vivem acima do solo são conhecidas coletivamente como filosfera. O estudo enfoca um “ecossistema” específico da filosfera – a saber, a superfície das folhas de uma erva daninha comum.

Como esse ecossistema carece de nutrientes, há uma “intensa pressão competitiva” entre os muitos microrganismos que o habitam, diz a autora sênior do estudo Julia Vorholt, professora do Instituto de Microbiologia da ETH Zurique, na Suíça.

“Como resultado”, explica ela, “as bactérias produzem uma diversidade de substâncias que lhes permitem defender seu habitat”.

Antimicrobianos são medicamentos projetados para matar ou parar o crescimento de microorganismos como vírus, fungos, bactérias, leveduras e vermes parasitas. Antibióticos são antimicrobianos direcionados a bactérias, mas o termo é freqüentemente usado de forma intercambiável com antimicrobianos.

A resistência antimicrobiana se desenvolve quando os microrganismos mudam em resposta aos medicamentos antimicrobianos e eventualmente deixam de sucumbir a eles. Isso dificulta o tratamento das infecções que eles causam.

Nossa capacidade de curar até infecções comuns está sendo cada vez mais prejudicada pela crescente disseminação de novos mecanismos de resistência antimicrobiana. Isso está levando a uma recuperação mais longa da doença, aumento da incapacidade e morte.

Uma área específica de preocupação, por exemplo, é o tratamento da tuberculose (TB). A forma extensivamente resistente a medicamentos da doença infecciosa já foi encontrada em 105 países e é resistente a “pelo menos” quatro principais medicamentos anti-TB.

Vorholt e seus colegas investigaram mais de 200 espécies de bactérias que vivem nas folhas de Arabidopsis thaliana, uma pequena planta selvagem com os nomes comuns thale agrião e agrião orelha de rato.

Arabidopsis é amplamente utilizado como organismo modelo por cientistas interessados na biologia e genética de plantas com flores. Isso levou a uma grande biblioteca de informações genéticas que inclui genomas decodificados das bactérias que colonizam a superfície das folhas da planta.

Até agora, ninguém havia analisado esses dados com o objetivo de descobrir “produtos naturais não caracterizados” na filosfera da planta.

“Aplicamos técnicas de bioinformática”, diz o professor Vorholt, “para investigar agrupamentos de genes capazes de controlar a produção de substâncias e, portanto, afetar outras bactérias”.

Depois de executar vários testes, a equipe encontrou 725 interações moleculares entre diferentes cepas de bactérias. As interações eram de bactérias que se alvejavam e, em alguns casos, resultavam na prevenção de seu crescimento.

Nesse estágio, no entanto, não estava claro se os compostos envolvidos nas interações eram únicos ou não neste habitat. Além disso, eles possuíam características antibióticas completamente novas?

Encontrar substâncias com mecanismos antimicrobianos previamente desconhecidos é um dos principais objetivos na luta contra a resistência antimicrobiana.

Então, na próxima etapa do estudo, os pesquisadores examinaram a composição química das substâncias que encontraram. Eles se concentraram em uma cepa “particularmente produtiva” de bactérias chamada Brevibacillus sp. Folha182.

Uma análise dos compostos e “aglomerados de genes” da cepa revelou vários compostos com poderes antibióticos. Um em particular, que eles chamaram de macrobrevin, tinha “uma estrutura de produto natural sem precedentes”.

“Agora precisamos esclarecer se o macrobrevin e outras substâncias recém-descobertas também são eficazes contra bactérias que causam doenças em humanos”, diz o autor do estudo, Jörn Piel, que também é professor do Instituto de Microbiologia da ETH de Zurique.

Ele acrescenta que ele e o restante da equipe estão empolgados com o fato de que poderia haver muitos antibióticos mais naturais esperando para serem encontrados na “filosfera relativamente inexplorada”.