Specia bacteriană rezistentă care provoacă tuberculoză, mycobacterium tuberculosis - Mtb, are o vulnerabilitate neaşteptată pe care medicamente viitoare ar putea-o exploata, anunţă un nou studiu al cercetătorilor de la Universitatea Cornell, N.Y.
Cercetătorii au investigat rolul unei enzime Mtb, care nu a mai fost studiată în în detaliu până acum şi au descoperit că are un rol esenţial în defalcarea acizilor graşi pentru furnizarea de energie şi blocuri moleculare necesare creşterii şi supravieţuirii Mtb. Ştergerea acestei enzime, pe care au botezat-o EtfDMtb, a făcut ca Mtb să nu poată declanşa boala la şoareci.
„Această enzimă este o ţintă atractivă de medicamente împotriva TBC, blocarea ei nu numai că înfometează bacteria, dar suplimentar are şi un efect toxic asupra acesteia", a declarat autorul principal al cercetării dr. Sabine Ehrt, profesor de microbiologie şi imunologie la Cornell.
Cercetătorii au analizat proteinele Mtb şi au observat că două dintre ele seamănă extrem de mult cu două enzime metabolice umane numite ETF-α şi ETF-β, despre care se ştie că sunt implicate în metabolismul acizilor graşi, şi a căror mutaţie poate provoca boli metabolice.
Dr. Beites şi colegii săi au făcut cercetări suplimentare şi au descoperit că cele două proteine Mtb, pe care le-au redenumit EtfAMtb şi EtfBMtb, formează împreună o enzimă care funcţionează cu o altă enzimă Mtb, pe care au numit-o EtfDMtb, pentru a îndeplini o funcţie metabolică similară pentru Mtb, şi participă în special la un proces de defalcare numit oxidarea beta a acizilor graşi.
Deşi până acum se credea că metabolismul acizilor graşi din Mtb era realizat de o multitudine de enzime, făcând ca aceste căi să fie o ţintă slabă pentru medicamente, echipa a constatat că respectivul complex enzimatic cu trei componente, pe care l-au descoperit, este esenţial pentru creşterea şi supravieţuirea normală a Mtb. Mutaţia Mtb din care a lipsit EtfDMtb, cea mai promiţătoare ţintă de medicamente dintre cele trei întrucât nu are un omolog uman, a făcut imposibilă alimentarea cu acizi graşi sau colesterol, necesari creşterii. Mai mult decât atât, Mtb a fost grav afectată de efectul toxic rezultat din acumularea de acizi graşi cu lanţ lung şi nu a reuşit să susţină o infecţie pe termen lung la şoareci.
„Pentru început, aceasta este o bună indicaţie că inhibarea acestei enzime ar putea reprezenta o modalitate eficientă de a trata TBC", a spus dr. Beites.
Este greu de luptat cu Mtb, spun specialiştii, întrucât are o creştere lentă şi se poate ascunde de sistemul imunitar, chiar în sistemul imunitar, în special în celulele imune mari numite macrofage, care înghit Mtb, dar nu o pot distruge. Vindecarea cu antibiotice a infecţiei cu Mtb este posibilă, dar necesită un regim de tratament îndelungat, la care pacienţii nu reuşesc adesea să se conformeze.
Cu aproximativ 4.000 de gene în genomul său, Mtb are capacitatea formidabilă de a evolua şi de a deveni rezistentă la tratament. Tulpinile Mtb multi-rezistente la medicamente au devenit o problemă medicală majoră în multe părţi ale lumii creând o nevoie urgentă de medicamente care să ucidă acest agent patogen prin noi mecanisme.
Dovezile ultimelor cercetări sprijină noua abordare care indică ţintirea metabolizării acizilor graşi. Anul trecut, o echipă de cercetători din Europa a raportat că anumiţi compuşi chimici numiţi dioxobenzo-pirido-indoles, DBPI, pot ucide Mtb prin inhibarea enzimei EtfDMtb. Echipa de cercetători de la Cornell Medicine, care au început să descifreze funcţiile EtfDMtb, speră să lucreze cu echipa europeană pentru a testa în continuare aceşti compuşi. Cercetătorii, care şi-au publicat recentele descoperiri în Nature Communications, planifică studii suplimentare pentru a determina dacă EtfDMtb, sau alte enzime asemănătoare, ar putea fi ţinte de medicamente şi în cazul altor bacterii cauzatoare de boli.
Chiar şi acum, în era antibioticelor, Mtb rămâne o ameninţare majoră la adresa sănătăţii publice. Se estimează că va infecta aproape un sfert din populaţia umană la un moment dat, mai ales în Asia de Sud şi de Sud-Est, China şi părţi din Africa. De asemenea, TBC-ul omoară anual aproximativ 1,5 milioane de oameni mai mult decât oricare alt agent patogen, cu excepţia virusului SARS-CoV-2, din ultimii doi ani.
