Uma equipa de investigação internacional liderada pela Universidade Tecnológica de Nanyang, Singapura (NTU Singapura), descobriu uma forma promissora de ajudar feridas crónicas, incluindo aquelas infectadas com bactérias resistentes a antibióticos, a cicatrizarem mais rapidamente.
As feridas crônicas são um problema crescente de saúde global. Todos os anos, aproximadamente 18,6 milhões de pessoas em todo o mundo sofrem de úlceras nos pés diabéticos.(1) Até um terço das pessoas com diabetes podem desenvolver úlceras nos pés durante a vida.
Essas feridas duradouras são a principal causa de amputação de membros inferiores. A infecção contínua muitas vezes dificulta a cura, prendendo os pacientes em um ciclo de complicações recorrentes.
Feridas crônicas, como úlceras de pé diabético, lesões por pressão e úlceras venosas nas pernas, estão se tornando cada vez mais comuns em Cingapura. Mais de 16.000 casos são notificados a cada ano, especialmente entre idosos e pessoas com diabetes.(2)
Como as bactérias comuns dificultam a cura
Os resultados da pesquisa foram publicados em progresso científico Em colaboração com pesquisadores da Universidade de Genebra, Suíça. Estudo revela como uma bactéria disseminada Enterococcus faecalis (Enterococcus faecalis), pode interferir ativamente na capacidade do corpo de curar feridas. A equipe também mostrou que o bloqueio desse processo permitiu que as células da pele se recuperassem e fechassem a ferida.
Enterococcus faecalis É um patógeno oportunista comumente encontrado em infecções crônicas, como úlceras de pé diabético. Estas feridas são muito difíceis de tratar e muitas vezes não cicatrizam, aumentando o risco de complicações graves e amputação.
A resistência aos antibióticos acrescenta outra camada de dificuldade. algumas cepas Enterococcus faecalis Não responde mais a vários antibióticos comumente usados, tornando o controle da infecção cada vez mais difícil.
Embora os médicos saibam há muito tempo que a infecção retarda a cicatrização de feridas, a causa biológica exata desse efeito permanece obscura.
A pesquisa foi co-liderada pelo Professor Associado Guillaume Thibault da Escola de Ciências Biológicas da NTU e pela Professora Kimberly Kline da Universidade de Genebra, que também é professora visitante no Centro de Ciências da Vida Ambiental e Engenharia SCELSE da NTU.
Metabolismo bacteriano e o papel do estresse celular
Pesquisadores encontraram Enterococcus faecalis Ela 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 as funções normais de cura das células da pele humana.
O primeiro autor, Dr. Aaron Tan, pesquisador da Universidade Tecnológica de Nanyang, descobriu Enterococcus 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 Enterococcus faecalis Presente em feridas, o peróxido de hidrogênio que produz pode causar estresse oxidativo nas células próximas da pele humana.
Experimentos de laboratório mostram que esse estresse oxidativo ativa respostas protetoras nos queratinócitos (células da pele responsáveis pela reparação de feridas). Essa reação é chamada de “reação da proteína desdobrada”.
Em condições normais, a resposta proteica desdobrada ajuda as células a protegerem-se contra danos, ao abrandar a produção de proteínas e outras atividades essenciais, dando-lhes tempo para recuperar.
No entanto, uma vez desencadeada nesta situação, a resposta paralisa efetivamente a célula. Impede que entrem na área da ferida para selar o tecido danificado, um processo denominado migração.
Para confirmar a importância desta via, os investigadores testaram uma estirpe geneticamente modificada Enterococcus faecalis Falta de vias EET. Estas bactérias alteradas produzem muito menos peróxido de hidrogénio e já não são capazes de impedir a cicatrização de feridas.
Este resultado confirma como as vias metabólicas Enterococcus faecalis Interrompe a reparação da pele. A equipe então investigou se a neutralização do peróxido de hidrogênio poderia reverter os danos.
Tratamentos potenciais 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 caíram. Como resultado, as células recuperam a capacidade de migrar e curar feridas.
Esta abordagem oferece outra forma de combater infecções causadas pela resistência aos antibióticos Enterococcus faecalis. Em vez de tentar matar as bactérias com antibióticos, esta estratégia centra-se na neutralização das substâncias nocivas produzidas pelas bactérias.
“Nossos resultados mostram que o metabolismo bacteriano é em si uma arma, uma descoberta surpreendente que era anteriormente desconhecida pelos cientistas”, disse o professor associado Thibault, que também é reitor assistente (Colaborações Internacionais) na Faculdade de Ciências.
“Em vez de nos concentrarmos em matar as bactérias com antibióticos, o que está a tornar-se cada vez mais difícil e leva a futuras resistências aos antibióticos, podemos agora neutralizar as bactérias bloqueando os produtos nocivos que produzem e restaurar a cicatrização das feridas. Em vez de visar a fonte, neutralizamos a verdadeira causa das feridas crónicas – as espécies reativas de oxigénio.”
A investigação liga diretamente o metabolismo bacteriano à disfunção celular humana, proporcionando uma nova estratégia de tratamento 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 poderia passar da investigação laboratorial para a utilização clínica mais rapidamente do que o desenvolvimento de medicamentos inteiramente novos.
Como o mecanismo 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 passar para ensaios clínicos em humanos depois de determinarem o método mais eficaz de fornecimento de antioxidantes através de estudos em modelos animais.
- Armstrong, DG (2023). Úlceras do pé diabético: uma revisão. Exame de admissão à pós-graduação. Obtido de https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/37395769/
- Goh, O.Q., et al. (2023). Feridas crónicas numa população multiétnica na Ásia: um estudo sobre o custo da doença (resumo). BMJ aberto. Obtido de https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC10510887/
