Descobertas sobre bactéria resistente a antibióticos e cancro do estômago dão Prémios Pfizer

Trabalhos das equipas de Mariana Gomes de Pinho e de Céu Figueiredo venceram a 62.ª edição dos Prémios Pfizer 2018. Cada um receberá 20 mil euros.

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Cada equipa recebe 20 mil euros Maria João Gala

A equipa de Mariana Gomes de Pinho descobriu o mecanismo de divisão celular de uma bactéria resistente aos antibióticos e publicou o trabalho na revista científica Nature. Já a equipa de Céu Figueiredo percebeu que as bactérias no estômago de doentes com cancro gástrico são diferentes das presentes nos doentes com inflamação crónica do estômago e anunciou-o na revista Gut. Estes trabalhos são agora os vencedores da 62.ª edição dos Prémios Pfizer – a distinção mais antiga na investigação biomédica em Portugal –, que são entregues na tarde desta quinta-feira.

Mariana Gomes do Pinho e a sua equipa, do Instituto de Tecnologia Química e Biológica (ITQB) da Universidade Nova de Lisboa, em Oeiras, queriam perceber como a bactéria Staphylococcus aureus – com um micrómetro de diâmetro (um milésimo de milímetro) – se divide em duas. “É uma bactéria patogénica que causa um elevado número de infecções resistentes aos antibióticos nos hospitais”, indica a cientista.

Antes de avançarmos para a sua divisão, há certos pormenores que temos de ter em conta. As bactérias dividem-se assexuadamente. Ou seja, uma célula-mãe divide-se ao meio e dá origem a duas células filhas. Além disso, para uma bactéria se dividir tem de se formar uma parede no meio da célula-mãe, o septo. E estas bactérias têm dois esqueletos fundamentais durante essa divisão: o citoesqueleto (um esqueleto interno) e o exosqueleto (a parede bacteriana). O principal componente desta parede é o peptidoglicano, uma longa cadeia de açúcares e aminoácidos.

Como ocorre então a divisão? Tudo acontece em dois passos. No primeiro, a proteína FtsZ – que está no esqueleto interno – forma um anel onde a bactéria se vai dividir e recrutar outras proteínas. A força para se iniciar a divisão celular é então dada por esta proteína. Depois, o tal anel começa a fechar-se como o diafragma de uma câmara fotográfica e inicia-se um segundo passo. Neste passo, é a parede celular no septo que origina a força necessária à divisão. Ou mais pormenorizadamente, a força é fornecida pela síntese do peptidoglicano no septo.

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A investigadora Mariana Gomes de Pinho DR

Antes deste trabalho, havia dois modelos propostos sobre a divisão celular destas bactérias. Um deles defendia que a proteína FtsZ era a principal força da divisão celular. O outro considerava que era a própria parede celular no septo que fornecia essa força. “Na verdade, os dois estão correctos e acontecem sequencialmente.”

Mariana Gomes de Pinho indica que este trabalho se insere num estudo mais abrangente no seu laboratório sobre o ciclo celular desta bactéria. “Perguntámos se durante o ciclo celular há algum momento ou janela de oportunidade para a acção dos antibióticos”, salienta. “É possível que haja alturas em que elas sejam mais susceptíveis aos antibióticos ou mais tolerantes.” O trabalho publicado em Fevereiro na Nature e que foi agora distinguido com o Prémio Pfizer de Investigação Básica centra-se num desses momentos, o da formação do septo.

“O que vemos nessas duas fases [da divisão celular] é que um antibiótico que seja inibidor de FtsZ só actua numa janela de oportunidade muito pequenina que é essa fase inicial da divisão.” E acrescenta: “O nosso objectivo é perceber do ponto de vista fundamental os mecanismos essenciais da divisão da célula, porque esse conhecimento é essencial para no futuro tentarmos estratégias diferentes de desenvolver compostos antibacterianos.”

A equipa tem continuado a estudar a divisão celular e, em particular, quais os momentos em que a bactéria é mais susceptível aos antibióticos ou mais tolerante e resistente. “Continuamos a querer obter conhecimento fundamental sobre o mecanismo de divisão celular, mas com o objectivo a longo prazo de perceber como podem funcionar novos antimicrobianos”, resume Mariana Gomes de Pinho.

Analisar o microbioma gástrico

Já a equipa de Céu Figueiredo – do Instituto de Investigação e Inovação em Saúde/ Instituto de Patologia e Imunologia Molecular da Universidade do Porto – foi distinguida na área da investigação clínica com um trabalho publicado também em Fevereiro na revista Gut (que até tinha uma fotografia do Porto na capa). Já há vários anos que este grupo estuda o cancro do estômago. “Continua a ser um dos cancros mais incidentes do mundo e também em Portugal. É bastante mortal: é o terceiro cancro mais mortal do mundo”, salienta.

A equipa tem vindo a analisar a infecção pela bactéria Helicobacter pylori, que está associada ao cancro gástrico. “Sabemos que nem todos os indivíduos infectados [com esta bactéria] desenvolvem cancro gástrico e temos vindo a estudar outras bactérias além da Helicobacter pylori.”

Portanto, estudaram em cerca de 300 doentes portugueses, do México e da China a fase inicial e final do processo de desenvolvimento do cancro gástrico. Mais exactamente, investigaram as bactérias que colonizam o estômago desses doentes. “Ou seja, estudámos o microbioma [diversidade e abundância de tipos específicos de bactérias] do estômago de indivíduos em diferentes fases de desenvolvimento do cancro gástrico”, assinala Céu Figueiredo.

O que se descobriu? Que o microbioma dos indivíduos com cancro gástrico é bastante diferente do dos indivíduos que só estão nas fases iniciais do processo de carcinogénese (inflamação crónica da mucosa do estômago). Portanto, das fases iniciais para as finais há uma variabilidade de microbioma. Além disso, o microbioma dos doentes com cancro do estômago apresenta uma redução na abundância de Helicobacter pylori e uma maior representação de outros tipos de bactérias.

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A investigadora Céu Figueiredo DR

“O que se verifica no microbioma dos doentes com cancro gástrico é que há variação do tipo e abundância de diferentes bactérias, passando a haver, por exemplo, uma maior abundância de bactérias que são mais comuns no intestino, como a Clostridium e Lactobacillus”, refere Céu Figueiredo. A cientista destaca que os dados do estudo sugerem que é a variação da comunidade bacteriana como um todo (o microbioma) que contribui para o desenvolvimento de cancro, mais do que esta ou aquela espécie individualmente. “O que é importante é que estas bactérias têm funções que consideramos carcinogénicas, ou seja, que achamos que podem contribuir para a indução de mutações nas células do estômago do hospedeiro – que somos nós.”

Com este trabalho, além de se poder saber ao detalhe como varia o microbioma do estômago ao longo do tempo, também pode ajudar na prevenção e no diagnóstico de lesões pré-cancerosas e do cancro. “Como as bactérias vão variando, elas podem produzir metabolitos ou substâncias que consigamos detectar no soro ou em fluidos”, explica a cientista.

Além disso, a equipa de Céu Figueiredo quer estudar a variação do microbioma de populações clinicamente bem caracterizadas de pessoas em Espanha com estádios iniciais e intermédios do processo de carcinogénese. Ou analisar ainda o que acontece ao microbioma nas diferentes fases das lesões pré-cancerosas.