O estudo, recentemente publicado na revista Nature Communications, revela um mecanismo molecular inédito que explica como determinados microrganismos conseguem aderir ao muco, a substância viscosa que reveste e protege superfícies internas do corpo humano, como o intestino, os pulmões e o trato reprodutor.

De acordo com o comunicado partilhado pela UCIBIO-NOVA FCT, “os investigadores identificaram uma pequena proteína, designada X409, presente na bactéria Escherichia coli enterohemorrágica, que atua como um verdadeiro “gancho molecular”. Esta proteína reconhece agrupamentos específicos de açúcares (glicanos) existentes nas mucinas, as moléculas que compõem o muco, e liga-se a eles de forma seletiva”.

É a primeira vez que se demonstra, com base em dados estruturais, este tipo de reconhecimento como estratégia de adesão microbiana, um passo decisivo para compreender como as bactérias se fixam às barreiras protetoras do corpo humano.

“Para desvendar este mecanismo, combinámos técnicas avançadas de biologia estrutural, como ressonância magnética nuclear (NMR), cristalografia de raios X e simulações de dinâmica molecular” (…) “O nosso grupo teve um papel central na caracterização da interação entre a proteína X409 e os açúcares das mucinas.”
Filipa Marcelo, líder da equipa da UCIBIO

Compreender este processo de adesão abre novas possibilidades terapêuticas e os investigadores acreditam que ser possível “desenvolver tratamentos antimicrobianos capazes de impedir que bactérias patogénicas se fixem ao muco, prevenindo infeções de forma não invasiva”.

Além disso, o estudo poderá contribuir para “criar probióticos mais eficazes, capazes de aderir melhor ao intestino humano, e para desenhar estratégias inovadoras de entrega seletiva de fármacos, aproveitando as propriedades naturais das mucinas”.

A investigação foi desenvolvida em colaboração com o Copenhagen Center for Glycomics (Universidade de Copenhaga, Dinamarca), oBIFI (Universidade de Saragoça, Espanha) e o IQUR (Universidade de La Rioja, Espanha).

Da parte portuguesa, participaram as investigadoras Filipa Marcelo, Ana Sofia Grosso, Helena Coelho, Filipa Grosso, o investigador Jorge S. Dias e a doutoranda Cátia O. Soares. As experiências de NMR e parte das simulações de dinâmica molecular foram conduzidas nas instalações da UCIBIO.

Com esta descoberta, os investigadores portugueses “reforçam a presença da ciência nacional na vanguarda da biologia molecular, mostrando que o estudo das ligações invisíveis, entre micróbios e mucinas, pode ser a chave para terapias mais seguras, eficazes e sustentáveis”, conclui o comunicado.