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nisinaPor Maria do Carmo de Freire Bastos

Nisina Fonte: WILKIPEDIAA identificação e o desenvolvimento da antibiótico-terapia representam a principal conquista científica do século XX em termos de impacto sobre a morbidade e a mortalidade humanas. Entretanto, vários problemas têm surgido que limitam esses benefícios iniciais. Entre eles, destaca-se o surgimento de patógenos multirresistentes às drogas de uso corrente. Além disso, o número de novas drogas desenvolvidas, que poderiam ser utilizadas no tratamento de infecções causadas por esses patógenos multirresistentes, tem se mostrado limitado. Como consequência, há a necessidade de desenvolvimento de novos agentes antimicrobianos que possam ser usados clinicamente, em substituição ou em paralelo aos antibióticos convencionais. As alternativas que têm sido investigadas incluem compostos derivados de plantas, bacteriófagos e peptídeos antimicrobianos de uma variedade de fontes. Uma opção que não pode mais ser ignorada é um subgrupo de peptídeos antimicrobianos conhecidos como bacteriocinas. As bacteriocinas são proteínas ou peptídeos bacterianos produzidos ao nível dos ribossomos e com atividade inibitória contra outras bactérias. Elas formam um grupo heterogêneo de substâncias, atualmente, divididas em peptídeos que sofrem uma extensiva modificação pós-tradução (classe I) e peptídeos cujos ácidos aminados não são modificados (classes II e IV).

Algumas bacteriocinas exibem uma marcante atividade contra microrganismos patogênicos, incluindo estirpes multirresistentes, e os seus mecanismos de ação são distintos daqueles apresentados pelos quimioterápicos. Embora algumas bacteriocinas exibam um amplo espectro de ação, podendo ser utilizadas no controle de infecções de diversas etiologias (Quadro 1), bacteriocinas potentes com estreito espectro de ação também têm sido descritas e que controlam certos patógenos-alvo sem afetarem negativamente a microbiota anfibiôntica. Embora a resistência a bacteriocinas também possa eventualmente surgir, ela pode ser minimizada através do estudo detalhado do mecanismo de ação de cada bacteriocina e através da engenharia de peptídeos, mediante a qual novas variantes podem ser construídas, apresentando solubilidade, estabilidade e potência ampliadas e espectro de ação estendido para incluir, inclusive, espécies patogênicas de bactérias Gram-negativas, tais como Shigella, Pseudomonas e Salmonella spp.. 

Quadro 1. Exemplos de bacteriocinas com potencial de aplicação no controle de infecções bacterianas.

Bacteriocina Microrganismo Produtor Microrganismo(s)-Alvo
Nisina Lactococcus  lactis   subsp.  lactis 

Streptococcus pneumoniae

Staphylococcus aureus resistentes à meticilina (MRSA)

Enterococcus  spp. resistente à vancomicina (VRE)

Listeria monocytogenes

Bacillus cereus

Clostridium difficile 
Mersacidina Bacillus  sp.

S. Pneumonia

MRSA

VRE

Aureocina A53 S. Aureus MRSA 
Streptococcus agalactiae 
L. monocytogenes
Moraxella bovis
Lacticina 3147 L. lactis  S. aureus e S. agalactiae  envolvidos em mastite bovina
Salivaricina B Streptococcus salivarius 

Streptococcus pyogenes

Streptococcus sobrinus
Epidermina Staphylococcus epidermidis

Propionibacterium acnes

S. aureus

S. pyogenes 
Hyicina 3682 Staphylococcus hyicus 

S. aureus

L. monocytogenes

B. cereus


Referências:

Bastos, M. C. F., Ceotto, H., Coelho, M. L. V. & Nascimento, J. S.  (2009). Staphylococcal antimicrobial peptides: relevant properties and potential biotechnological applications. Cur. Pharm. Biotechnol., 10: 38-61.

Cotter, P. D., Ross, R. P. & Hill, C. (2013). Bacteriocins – a viable alternative to antibiotics? Nat. Rev., 11: 95-105.

Field, D., Hill, C., Cotter,  P. D. & Ross, R. P. (2010). The dawning of a ‘Golden era’ in lantibiotic bioengineering. Mol. Microbiol., 78: 1077-1087.

sindbisPesquisa realizada através da colaboração do Professor Davis Ferreira do Departamento de Virologia do Instituto de Microbiologia, UFRJ e pesquisadores do Departamento de Bioquímica Molecular e Estrutural da Universidade Estadual da Carolina do Norte é publicada no Journal of Virology  e vira capa desta edição. Neste artigo, com técnicas de microscopia eletrônica e imunocitoquímica das proteínas virais foi observado que os Alfavirus entram por penetração direta da membrana celular atrás de um poro formado pelo vírus e provavelmente por proteínas da célula hospedeira. Esta pesquisa foi tema de uma matéria no portal do Instituto de Microbiologia, na seção Publicações do IMPG.

Ilustração do vírus Sindbis infectando a célula hospedeira. http://jvi.asm.org/content/87/8.cover-expansion. (Cover photograph (Copyright © 2013, American Society for Microbiology. All Rights Reserved Journal of Virology  87 ( 8): 4352–4359.  ( http://dx.doi.org/10.1128/JVI.03412-12)

Por Marina Farrel

Desde nosso nascimento e ao longo de nossa vida, vários micro-organismos sobrevivem e se multiplicam nas superfícies de tecidos de nosso corpo, como a pele e mucosas. Este processo é conhecido como colonização e uma das principias superfícies colonizadas são as que fazem parte do nosso sistema de digestão. Micro-organismos encontrados, na parede intestinal podem propiciar tanto benefícios quanto malefícios para nossa saúde.  Podem interferir no processo de digestão, sintetizar micronutrientes e atuando em nosso sistema imune.  Esta ação pode ser positiva, nos protegendo de  certas doenças ou negativa  quando são os agentes diretos ou indiretos de doenças.

Entender como se dá esse delicado equilíbrio entre os efeitos benéficos e os maléficos da microbiota anfibiôntica é motivo de intenso estudo de diversos cientistas. O conjunto de bactérias que colonizam nossas superfícies é denominado microbiota anfibiôntica. Essa microbiota pode sofrer modificações dependendo do tipo de alimentos consumidos por uma pessoa. Deste modo, é muito importante manter uma dieta saudável para que sua microbiota seja composta por micro-organismos simbiontes, ou seja, que vivem em harmonia e causam benefícios e não doenças. Estima-se que a microbiota intestinal humana seja composta de 103 a 104 micro-organismos, o que supera a quantidade de células humanas.

A obesidade resulta de alterações no equilíbrio de energia, isto é, como o corpo regula o consumo de energia, gasto e o armazenamento. Já que a fome representa um perigo maior para o organismo do que o excesso de alimentos, nossos sistemas biológicos são mais voltados para nos proteger contra perda de peso do que o ganho de peso, ou seja, um modelo econômico. Os restaurantes estão cada vez mais oferecendo alimentos baratos, saborosos e altamente calóricos. Evidências recentes sugerem que a microbiota intestinal afeta a aquisição de nutrientes e regulação de energia, e que grupos de pessoas obesas e magras podem apresentar diferenças no tipo de micro-organismos que fazem parte da microbiota intestinal.  

Um experimento realizado por um cientista Frances chamado Millian e por seus colaboradores mostrou que a obesidade está associada às mudanças observadas na quantidade relativa das duas divisões bacterianas dominantes no intestino, Bacteroides  e Firmicutes. Naquele estudo, a proporção relativa de Bacteróides estava diminuída em pessoas obesas em comparação com pessoas magras enquanto que a proporção de Firmicutes estava aumentada em pessoas obesas. Foi observado que a microbiota mais comum no obeso possuía maior capacidade para absorver energia da dieta. Além disso, quando os pesquisadores introduziram no intestino de camundongos uma microbiota obtida de um indivíduo obeso foi observado um aumento da gordura corporal total dos animais, sem qualquer aumento no consumo de alimentos.

Foi então observado que, com uma dieta não balanceada, as bactérias que produzem enzimas capazes de quebrar polissacarídeos não digeríveis normalmente pelo corpo humano foram selecionadas, introduzindo calorias adicionais na dieta e diminuindo as calorias eliminadas nas fezes. Estudos com camundongos colonizados com uma microbiota de obeso apresentaram não somente um aumento da gordura corporal total, mas também passavam a apresentar resistência à insulina. Este aumento de peso e resistência à insulina parece ocorrer por causa da extração mais eficiente de energia pela microbiota a partir de fibras não digeríveis, o que gera no hospedeiro um aumento da absorção instestinal de glicose, aumento da glicose (glicemia) e da insulina (insulinemia) no sangue. Assim, tudo indica que a microbiota intestinal participa da digestão de polissacarídeos, aumentando a quantidade de glicose no fígado e portanto, o seu armazenamento em forma de gordura (lipogênese).

Foi sugerido que a dieta rica em gordura (comum em indivíduos obesos) levaria ao desequilíbrio da microbiota e, uma microbiota em desequilíbrio, poderia contribuir para a obesidade. Assim, uma conduta que vem sendo proposta para o tratamento e prevenção da obesidade é garantir uma microbiota equilibrada e um funcionamento intestinal adequado. Um método sugerido para recompor uma microbiota equilibrada foi o uso de probióticos. A Organização Mundial de Saúde define probióticos como “organismos vivos que, quando administrados em quantidades adequadas, conferem benefício à saúde do hospedeiro”. Como função benéfica no organismo, alguns estudos têm sugerido que os probióticos teriam efeito sobre o equilíbrio bacteriano intestinal: controle do colesterol e de diarreia. Certos suplementos probióticos podem ser componentes de alimentos industrializados presentes no mercado, como leites fermentados, iogurte, ou podem ser encontrados na forma de pó ou cápsulas. Finalmente, é preciso deixar claro que nem sempre probióticos geram benefícios para nossa saúde. Por exemplo, pesquisas recentes demonstraram que tratamentos baseados em probióticos estavam associados ao aumento de mortes em pacientes com pancreatite aguda. Assim, apesar de alguns resultados serem animadores, existe a necessidade de mais investigações sobre o efeito das adições rotineiras de probióticos em alimentos ou de seu uso como suplementos.

micro

Referências:

Cani, P. D., Possemiers, S., Van de Wiele,T., Guiot, Y., Everard, A., Rottier,O., Geurts, L., Naslain, D., Neyrinck,A., Lambert, D. M., Muccioli, G.G., and Delzenne, N. M. Changes in gut microbiota control inflammation in obese mice through a mechanism involving GLP-2-driven improvement of gut permeability. Gut 58, 1091–1103, 2009.

 Vyas, U. & Ranganathan, N. Probiotics, prebiotics, and synbiotics: gut and beyond. Gastroenterol Res Pract., 2012.

 Angelakis EArmougom FMillion MRaoult D.The relationship between gut microbiota and weight gain in humans. Future Microbiol. 7(1):91-109., 2012.

 Marik, P.E. Colonic flora, Probiotics, Obesity and Diabetes. Front Endocrinol (Lausanne). 3:87., 2012.

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