Uma pesquisa que está sendo realizada pelo Laboratório de Genética Bacteriana, do Instituto de Ciências Biomédicas da USP (ICB-USP) busca entender o funcionamento das bactérias do tipo Escherichia coli dentro do organismo humano. Coordenada pelo professor Beny Spira, a pesquisa tem um foco voltado em um tipo patogênico da bactéria, a chamada Stec, um tipo de E. coli que produz uma proteína conhecida como Shiga, tóxica ao hospedeiro humano.
“A E. coli é uma espécie bacteriana com diversos tipos de bactérias que podem ser divididas em dois grupos: as comensais, que não causam dano ao ser humano, e as patogênicas”, explica o professor, alertando que não são todas as bactérias do tipo que causam doenças. Com relação à Stec, foco da sua pesquisa, Beny afirma que seu principal efeito no corpo humano é penetrar nas células do intestino, causando diarreia e complicações intestinais. No geral, a espécie costuma causar uma diarreia sanguinolenta, na qual o hospedeiro libera sangue em meio às fezes, mas o professor alerta para a possibilidade de sintomas mais graves. “Outro efeito da infecção é a Síndrome Urêmica, na qual a bactéria atinge os rins e afeta as suas funções, podendo inclusive causar a perda total da função renal e, consequentemente, a morte”, alerta.
O Laboratório de Genética Bacteriana é um grupo do ICB voltado a pesquisa básica. Assim sendo, não se preocupou em estudar os detalhes da interação da bactéria com o hospedeiro, buscando muito mais entender a citotoxicidade e a produção de toxinas pelas bactérias, correlacionando-a a outros processos estudados e que não aparentavam ter relação com essa produção. “Utilizamos um modelo de cultura de células que eram expostas às toxinas, de forma a estudar in vitro o que acontece durante essa exposição”, explica o professor Spira. O foco dessa pesquisa em questão disse respeito a uma substância conhecida como pentafosfato de guanosina, ou ppGpp, cuja síntese e acúmulo estão relacionados à produção de toxinas. “A produção da molécula de ppGpp pelas bactérias inibe a produção de toxina”, afirma o professor, alegando que tal fato poderia levar à possibilidade de um pensamento em estratégia medicinal e tratamento com base na substância.
De acordo com os estudos, o ppGpp possui um efeito negativo na produção de toxinas por se tratar de uma resposta ao estresse bacteriano, impedindo que danos no DNA levem à morte celular e à dispersão da toxina no corpo do hospedeiro. Essa toxina não é produzida pela bactéria em si, mas é introduzida nela através do RNA de um vírus. “O DNA viral é incorporado e carrega dois genes que codificam a toxina Shiga, mas não afetam a bactéria, que segue com sua vida e continua a reproduzir esse material genético”, explica o professor Spira. “O problema acontece quando a bactéria entre em processo de dano do DNA, pois esse processo ativa os genes virais e os levam a deixar o cromossomo bacteriano, causando a morte da bactéria”. Ou seja, a toxina Shiga é produzida pelo material genético do vírus quando a bactéria encontra-se em perigo iminente, e é liberada pela morte desta e pelo processo de produção de um novo vírus através do material genético.
A doença não é causada pelo vírus em si pois este é um vírus bacteriano e não afeta os humanos. Também não é responsabilidade da Stec, pois esta não passa de uma bactéria comensal que foi infectada por um outro corpo e carregou esse material consigo. A bactéria é uma hospedeira, da mesma forma que os animais ruminantes em cujo trato digestivo ela se encontra também o são. A diferença é que eles não são afetados como os seres humanos e não apresentam sintomas da doença.
Por se tratar de um laboratório de pesquisa básica, o projeto não visa a uma aplicação prática imediata das descobertas. Seu objetivo é apenas entender como o ppGpp atua como inibidor da produção de toxina dentro das bactérias de E. coli e obter esse saber para a sociedade humana em geral. “Conhecimento e ciência são parte importante do que somos e uma característica intrínseca de ser humano”, afirma Beny Spira. O professor, contudo, não descarta a possibilidade de suas descobertas serem usadas para alguma pesquisa prática no futuro. “Nosso trabalho específico está em conhecer os fatos estudados para que, talvez, eles possam a ser usados no futuro, possivelmente na produção de novos medicamentos”.
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