Cientistas descobrem pequeno RNA que regula infecções bacterianas

O estudo desse movimento de transição ocorre há décadas, mas só recentemente pesquisadores do Instituto de Tecnologia da Geórgia, nos Estados Unidos, podem ter identificado o principal mecanismo responsável por estimular essa mudança de comportamento. Os resultados foram publicados na revista científica Nature.

A equipe optou por sair do padrão de estudos sobre o assunto e, em vez de analisar a bactéria em laboratório, acompanhou a infecção em amostras de tecido humano. “Durante anos, as pessoas estudaram essas bactérias em ambientes controlados. Nossa abordagem diferencial as examinava diretamente no hospedeiro”, conta o autor Marvin Whiteley em nota à imprensa.

A metodologia contou com a utilização de tecnologias de sequenciamento genético capazes de medir os níveis de todos os tipos de mRNA presentes nas bactérias. Como os mRNAs codificam as proteínas responsáveis pela metabolização e funcionamento da célula, verificar a sua constância possibilita inferir pontos a respeito do comportamento da bactéria.

Entre os seis mil genes da P. aeruginosa, foi detectado um bastante peculiar, que ficou conhecido como PA1414. Este estava mais expresso em amostras de tecido humano do que todos os outros milhares de genes combinados. Os níveis eram tão altos que, a princípio, os pesquisadores pensaram que a quantidade alegada havia sido uma falha no sequenciamento.

“Esse gene em particular não é muito expresso no ambiente de laboratório padrão, por isso, foi impressionante ver esses níveis. E, neste ponto, a sua função era desconhecida”, relata Pengbo Cao, coautor do estudo.

A partir da identificação, os pesquisadores descobriram que o menor nível de oxigênio no ambiente ocupado impulsionava a maior expressão do gene. Dessa forma, os testes demonstraram que o PA1414 regulava a respiração bacteriana nas condições típicas de infecções crônicas.

Nessa função, verificou-se que, em vez de codificar uma proteína, como outros genes fazem, o PA1414 gerava um pequeno código RNA. Nomeado RNA SicX (sRNA indutor de infecção crônica X), a ele foi atribuído o papel vital da respiração bacteriana.

As funções do gene foram testadas em diferentes modelos de infecção animal e observou-se que, quando o SicX não estava presente, a bactéria se disseminava facilmente de infecções crônicas por todo o corpo, causando uma infecção sistêmica. A comparação permitiu determinar que o gene é importante para promover a infecção crônica localizada.

Da mesma forma, quando a infecção alcançava um nível agudo, a expressão do SicX diminuia imediatamente. Isso sugeriu que esse RNA potencialmente serve como um biomarcador para a mudança de comportamento da bactéria.

Whiteley sintetiza a descoberta: “Sem o pequeno RNA, as bactérias ficam inquietas e vão em busca de oxigênio, porque precisam respirar — como nós precisamos respirar. Essa necessidade faz com que a bactéria entre na corrente sanguínea”.

O estudo fornece respostas às questões de longa data sobre como e por que as infecções crônicas se tornam agudas. Segundo os responsáveis, a descoberta abre caminho para se ter uma melhor indicação de quando uma infecção pode entrar na corrente sanguínea, o que pode revolucionar os tratamentos.

Além disso, o estudo dá oportunidade para o desenvolvimento de terapias que visam alterar esse comportamento molecular específico. “A infecção crônica por P. aeruginosa geralmente é altamente resistente aos antibióticos de primeira linha. Ao direcionar o SicX, poderíamos mudar o estilo de vida da bactéria para torná-la mais suscetível a antibióticos e obter maior eliminação dessas infecções perigosas”, conclui Pengbo Cao.