Imagens mostram os efeitos da rifampicina em bactérias E. coli
Cientistas capturaram as primeiras imagens detalhadas revelando como o antibiótico comum rifampicina perturba bactérias E. coli em nível molecular. Usando tomografia crioeletrônica avançada, pesquisadores visualizaram o medicamento se ligando à maquinaria bacteriana, interrompendo o crescimento. As descobertas, publicadas na Nature, oferecem novas perspectivas sobre mecanismos de antibióticos.
Pesquisadores da Universidade de Basel, na Suíça, produziram imagens microscópicas extraordinárias demonstrando a ação da rifampicina, um antibiótico amplamente utilizado, sobre bactérias Escherichia coli (E. coli). A rifampicina, conhecida por tratar tuberculose e outras infecções bacterianas, visa a enzima RNA polimerase, essencial para a transcrição bacteriana.
O estudo utilizou tomografia crioeletrônica, uma técnica que congela amostras em gelo vítreo para preservar seu estado natural e permite imagens tridimensionais em alta resolução. Esse método revelou a rifampicina se ligando diretamente à RNA polimerase, prendendo-a em um complexo estagnado e impedindo a elongação de cadeias de RNA mensageiro. Como resultado, as bactérias não podem produzir proteínas necessárias, levando a um crescimento interrompido e morte eventual.
O pesquisador principal Stefan Rieder, da Universidade de Basel, explicou a importância: "Essas imagens fornecem uma visão sem precedentes do mecanismo de ação de um dos antibióticos mais importantes em uso clínico." As visualizações mostram aglomerados densos de complexos de transcrição estagnados se acumulando dentro das células de E. coli logo após a exposição ao medicamento, contrastando com células não tratadas onde a transcrição prossegue suavemente.
A pesquisa, detalhada em um artigo publicado na Nature em 16 de outubro de 2024, se baseia em décadas de conhecimento bioquímico sobre a rifampicina, mas marca a primeira visualização direta de seus efeitos em ambientes bacterianos vivos. Anteriormente, os cientistas dependiam de métodos indiretos como cristalografia de raios X de componentes isolados. Esse avanço pode informar o desenvolvimento de novos antibióticos em meio ao aumento da resistência antimicrobiana, embora o estudo tenha se concentrado apenas em E. coli e nas interações específicas da rifampicina.
Não foram especificados prazos anteriores para o experimento além do processo de imagem, que ocorreu ao longo de várias horas após a exposição. O trabalho destaca o potencial da tomografia crioeletrônica para estudar interações fármaco-bactéria, oferecendo uma visão equilibrada da eficácia dos antibióticos sem abordar diretamente questões mais amplas de resistência.