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Uma possível nova proteção contra a formação de biofilme, polímeros encontrados no muco, foi descoberta por uma equipe de pesquisadores do MIT.

Os biofilmes são camadas viscosas de acúmulo bacteriano que criam um sério perigo em ambientes médicos e industriais.Uma vez enraizados, os biofilmes são extremamente difíceis de se livrar, e muitas pesquisas contribuíram para determinar como prevenir e eliminar esses agentes nocivos.

Muco é útil

A equipe de engenheiros biológicos, cujo trabalho foi publicado na revista Current Biology, descobriu que esses polímeros, chamados de mucinas, são capazes de capturar bactérias e evitar que elas grudem em uma superfície, tornando-as inofensivas.

Katharina Ribbeck, professora assistente de desenvolvimento de carreira de Eugene Bell de engenharia biológica e autora sênior do artigo, diz:

“Muco é um material que se desenvolveu ao longo de milhões de anos de evolução para gerenciar nossas interações com o mundo microbiano. Tenho certeza de que podemos encontrar inspiração para novas estratégias para ajudar a prevenir infecções e colonização bacteriana”.

As coberturas de mucina podem ajudar na prevenção da formação de biofilme em dispositivos médicos e podem encontrar implementações na higiene pessoal, como combiná-las em produtos como creme dental e enxaguatório bucal, o que pode aumentar as defesas do próprio corpo, especificamente em pessoas cujo próprio muco foi usado.

Como impedir que as bactérias se agrupem

O muco corre ao longo das superfícies úmidas do corpo, áreas como os tratos respiratório e digestivo. “A visão dos livros sobre o muco é que ele forma uma barreira à infecção, mas não está claro como isso acontece”.Ribbeck diz.

Para responder a essa pergunta, Ribbeck e sua equipe examinaram o comportamento da bactéria Pseudomonas aeruginosa em um método de crescimento que tem mucinas purificadas solúveis, proteínas longas completas com várias moléculas de açúcar presas.

Para que as bactérias viajem pela camada de muco e infectem os tecidos abaixo, elas precisam criar grupos que possam grudar na superfície do tecido.As células imunes são especializadas para combater células bacterianas únicas, portanto, aglomerados de bactérias são mais difíceis de serem eliminados pelo sistema imunológico.

Ribbeck explica:

“Em geral, você quer ter bactérias por perto, apenas não quer que elas se unam. Você quer que eles sejam misturados com muitas outras bactérias que são boas para você. Você não quer que uma única espécie assuma o controle, porque então eles podem crescer demais no sistema.”

No estudo atual, os pesquisadores descobriram que as mucinas inibem a formação de aglomerados bacterianos, não permitindo que grudem, o que é crucial para que se agrupem.Quando as bactérias podem se mover, elas terminam em uma mistura pegajosa e causam menos danos.

Ribbeck diz: “As mucinas têm a capacidade de suprimir a virulência, mantendo as células separadas. É como manter seus filhos em quartos separados, para que eles fiquem longe de problemas.”

Às vezes, as bactérias podem violar esse sistema de defesa e criar infecções.Isso pode ser acelerado por uma diminuição do muco devido à desidratação, quimioterapia e envelhecimento, ou em pulmões entupidos de muco de pacientes com fibrose cística.

Gerenciando o Comportamento Microbiano

O principal efeito positivo do uso de mucinas como coberturas antimicrobianas é que a substância desmobiliza bactérias patogênicas sem exterminá-las.

Com isso dito, é menos provável que as bactérias possam desenvolver resistência às mucinas, como fazem aos medicamentos antibióticos.As bactérias vantajosas que vivem nas membranas mucosas também sobreviveriam.

Ribbeck diz: “Este é um bom mecanismo onde você apenas suprime os traços de virulência sem matar as bactérias. É a maneira da natureza de gerenciar o comportamento microbiano de uma maneira que pode ser útil para aproveitar.”

Ribbeck e sua equipe agora estão investigando como as mucinas bloqueiam a mobilidade das bactérias, bem como inibem a infecção por bactérias imóveis.Ela também está estudando as interações da mucina com outros organismos patogênicos, como leveduras.

Escrito por Kelly Fitzgerald

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