Uma equipa de investigação internacional liderada pela Universidade Tecnológica de Nanyang, Singapura (NTU Singapura), identificou uma forma promissora de ajudar a acelerar a cicatrização de feridas crónicas, incluindo aquelas infectadas com bactérias resistentes a antibióticos.
As feridas crônicas são um problema crescente de saúde global. A cada ano, aproximadamente 18,6 milhões de pessoas em todo o mundo desenvolvem úlceras nos pés diabéticos.(1) Ao longo da vida, uma em cada três pessoas com diabetes desenvolverá úlceras nos pés.
Essas feridas crônicas são uma das principais causas de amputações de membros inferiores. As infecções contínuas muitas vezes dificultam a cura, prendendo os pacientes a um ciclo de complicações repetidas.
Em Singapura, feridas crónicas como úlceras de pé diabético, lesões por pressão e úlceras venosas nas pernas estão a tornar-se mais comuns. Mais de 16.000 casos são notificados a cada ano, especialmente entre idosos e pessoas que vivem com diabetes.(2)
Como uma bactéria comum inibe a cura
Os resultados são publicados A ciência avança Em colaboração com pesquisadores da Universidade de Genebra, Suíça. A pesquisa revela como uma ampla gama de bactérias, Enterococcus faecalis (E. Faecalis), pode interferir ativamente na capacidade do corpo de curar feridas. A equipe também mostrou que o bloqueio desse processo permite que as células da pele se regenerem e cicatrizem feridas.
E. Faecalis É um patógeno oportunista frequentemente encontrado em infecções crônicas, como úlceras de pé diabético. Estas feridas são notoriamente difíceis de tratar e frequentemente não cicatrizam, aumentando o risco de complicações graves e amputação.
A resistência aos antibióticos acrescenta outra camada de dificuldade. Algumas cepas disso E. Faecalis Não respondem mais a vários antibióticos comumente usados, tornando o controle de infecções cada vez mais desafiador.
Embora os médicos saibam há muito tempo que a infecção pode retardar a cicatrização de feridas, a causa biológica exata deste efeito permanece obscura.
A pesquisa foi liderada conjuntamente pelo professor associado Guillaume Thibault da NTU, da Escola de Ciências Biológicas, e pela professora Kimberly Klein da Universidade de Genebra, que é professora visitante no SCELSE – Centro de Ciências e Engenharia da Vida Ambiental de Cingapura.
Introdução ao metabolismo bacteriano e estresse celular
Os pesquisadores descobriram que E. Faecalis se comporta de maneira diferente de muitas outras bactérias que infectam feridas. Em vez de depender principalmente de toxinas, liberta espécies reativas de oxigénio (ROS), um subproduto metabólico que perturba a função normal de cura das células da pele humana.
O primeiro autor, pesquisador da NTU, Dr. Aaron Tan, descobriu E. Faecalis usando um processo metabólico chamado transporte extracelular de elétrons (EET). Este processo produz continuamente peróxido de hidrogênio, uma espécie de oxigênio altamente reativa, capaz de danificar tecidos vivos.
quando E. Faecalis Quando presente no local da ferida, o peróxido de hidrogênio produzido causa estresse oxidativo nas células da pele humana próximas.
Testes laboratoriais demonstraram que esse estresse oxidativo ativa uma resposta protetora nos queratinócitos, células da pele responsáveis pela reparação de feridas. Esta reação é conhecida como “reação da proteína desdobrada”.
Em condições normais, a resposta proteica desdobrada ajuda as células a sobreviver aos danos, ao abrandar a produção de proteínas e outras funções essenciais, dando-lhes tempo para recuperar.
No entanto, uma vez desencadeada neste contexto, a resposta paralisa efetivamente as células. Isso evita que eles se movam para a área da ferida para selar o tecido danificado, um processo conhecido como migração.
Para confirmar a importância desta via, os investigadores testaram estirpes geneticamente modificadas E. Faecalis que não tinham o caminho EET. Estas bactérias modificadas produzem muito menos peróxido de hidrogénio e já não são capazes de inibir a cicatrização de feridas.
Este resultado confirmou como as vias metabólicas desempenham um papel central E. Faecalis Prejudica a reparação da pele. A equipe então investigou se a neutralização do peróxido de hidrogênio poderia reverter os danos.
Um possível tratamento além dos antibióticos
Quando os pesquisadores trataram células da pele estressadas com catalase, uma enzima antioxidante natural que decompõe o peróxido de hidrogênio, os níveis de estresse celular diminuíram. Como resultado, as células recuperaram a capacidade de migrar e curar a ferida.
Esta abordagem oferece uma forma alternativa de lidar com infecções causadas pela resistência aos antibióticos E. Faecalis. Em vez de tentar matar as bactérias com antibióticos, a estratégia centra-se na neutralização das substâncias nocivas que as bactérias produzem.
“Nossas descobertas mostram que o metabolismo bacteriano é a própria arma, uma descoberta surpreendente até então desconhecida pelos cientistas”, disse Assoc Prof Thibault, reitor assistente (Envolvimento Internacional) na Faculdade de Ciências.
“Em vez de nos concentrarmos em matar as bactérias com antibióticos, o que se está a tornar cada vez mais difícil e a conduzir a futuras resistências aos antibióticos, podemos agora neutralizá-las, bloqueando os produtos nocivos que produz e restaurando a cicatrização das feridas. Em vez de visar a fonte, neutralizamos a verdadeira causa das feridas crónicas – Spigenox.”
O estudo liga diretamente o metabolismo bacteriano à disfunção das células humanas, sugerindo uma nova estratégia terapêutica para feridas crónicas.
Os pesquisadores sugerem que futuros curativos com antioxidantes como a catalase podem ajudar a promover a cura.
Como antioxidantes como a catalase já são amplamente utilizados e bem compreendidos, a equipa acredita que esta abordagem pode passar da investigação laboratorial para a utilização clínica mais rapidamente do que o desenvolvimento de medicamentos inteiramente novos.
Como o processo foi demonstrado utilizando células da pele humana, as descobertas são diretamente relevantes para a fisiologia humana e podem levar a novos tratamentos para pessoas com feridas que não cicatrizam.
Em seguida, os investigadores planeiam avançar para ensaios clínicos em humanos depois de identificarem a forma mais eficaz de fornecer antioxidantes através de estudos em curso em modelos animais.
