Novos mecanismos moleculares potencialmente envolvidos com a resistência bacteriana a antibióticos

• Processo: 21/11062-3
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Regular
• Data de Início da vigência: 01 de fevereiro de 2022
• Data de Término da vigência: 31 de janeiro de 2024
• Área do conhecimento: Ciências Biológicas - Bioquímica - Biologia Molecular
• Pesquisador responsável: Regina Lúcia Baldini
• Beneficiário: Regina Lúcia Baldini
• Instituição Sede: Instituto de Química (IQ). Universidade de São Paulo (USP). São Paulo , SP, Brasil
• Assunto(s): Microbiologia Resistência microbiana a medicamentos Bactérias Pseudomonas aeruginosa Tuberculose resistente a múltiplos medicamentos Anti-infecciosos Diguanilato cíclico
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: adaptação | bacteria | c-di-gmp | fatores sigma | Pseudomonas aeruginosa | Sinalização | Microbiologia

Resumo

A emergência e disseminação de bactérias multiresistentes a antibióticos é um grande problema de saúde pública mundial, com a crescente dificuldade de se combater infecções, sobretudo em ambientes hospitalares. Dentre os patógenos importantes nas infecções nosocomiais, destaca-se a proteobactéria Pseudomonas aeruginosa, que apresenta resistência intrínseca a diversas drogas e que têm alta capacidade de adaptação. Assim, o estudo da fisiologia desta bactéria, especialmente de mecanismos ligados ao crescimento na presença de antimicrobianos, pode indicar novos alvos para o desenvolvimento de alternativas terapêuticas. O segundo mensageiro c-di-GMP é crucial para a decisão entre os modos de vida séssil e planctônico das bactérias e as proteínas envolvidas com sua síntese, degradação ou que funcionam como sensores desse nucleotídeo podem estar entre esses alvos em potencial, visto que o crescimento em forma de biofilmes, estimulado por altas concentrações de c-di-GMP, acrescenta mais uma dificuldade na erradicação de infecções crônicas. Assim, este projeto visa estudar proteínas das vias de sinalização por c-di-GMP ainda não caracterizadas. Nossos estudos anteriores mostraram que a diguanilato ciclase DgcP se localiza nos polos das células e interage com uma proteína essencial para a montagem do pilus tipo IV (T4P), um importante fator de virulência pelo seu papel nas primeiras etapas de formação de biofilmes e por ser o mecanossensor de uma via que ativa genes envolvidos com patogenicidade. Neste presente trabalho, pretendemos aumentar a compreensão sobre a proteína DgcP, que apresenta uma grande região sem estrutura ou função determinados e que interaje com um fator sigma da família ECF, anotado como PA14_46810, que tem genes para a síntese de óxido nítrico como parte de seu regulon. Sabe-se que o NO é um sinal exógeno para a dispersão de biofilmes, e aqui pretendemos investigar se sua síntese endógena por vias que integram a sinalização por c-di-GMP, pode também ter um papel nesses eventos de dispersão. Como um terceiro objetivo, a proteína PA14_04420, que apresenta um domínio de síntese de c-di-GMP que pode ser cataliticamente ativo ou apenas funcionar como um receptor desta molécula, será caracterizada. Ensaios preliminares demonstraram que PA14_04420 pode interagir com diversas proteínas ligadas ao crescimento e divisão celular e um mutante em seu gene apresenta diferenças em relação à adaptação a concentrações sub-inibitórias de antibióticos, quando comparado com a linhagem selvagem. Para atingir as metas deste projeto, combinaremos estratégias genéticas, bioquímicas e de biologia molecular, tanto com metodologia já estabelecida pelo nosso grupo, quanto com colaborações com grupos importantes nacional e internacionalmente. Esperamos assim descobrir novos mecanismos moleculares usados por P. aeruginosa e outras bactérias que podem indicar novas estratégias para o combate a infecções, tão necessárias atualmente. (AU)

Publicações científicas

(Referências obtidas automaticamente do Web of Science e do SciELO, por meio da informação sobre o financiamento pela FAPESP e o número do processo correspondente, incluída na publicação pelos autores)

BASTOS, RAFAEL WESLEY; AKIYAMA, DANIEL; DOS REIS, THAILA FERNANDA; COLABARDINI, ANA CRISTINA; LUPERINI, RAFAEL SANCHEZ; DE CASTRO, PATRICIA ALVES; BALDINI, REGINA LUCIA; FILL, TAICIA; GOLDMAN, GUSTAVO H.. Secondary Metabolites Produced during Aspergillus fumigatus and Pseudomonas aeruginosa Biofilm Formation. MBIO, v. 13, n. 4, p. 17-pg., 2022-07-20. (17/07536-4, 21/07038-0, 21/11062-3, 17/19821-5, 16/07870-9, 21/00728-0, 16/12948-7)