Estudo identifica 45 novas toxinas da Salmonella com potencial antibiótico

Pesquisadores da USP analisaram 6.165 amostras de Salmonella enterica (149 tipos) e identificaram 128 tipos de toxinas, sendo 45 muito diferentes das já conhecidas.
O estudo investigou o Sistema de Secreção do Tipo VI, que injeta efetores nas bactérias concorrentes, usando ferramentas computacionais para detectar toxinas.
As toxinas podem atuar na competição entre microrganismos e, em alguns casos, afetar células eucariotas, com potencial para inspirar o desenvolvimento de novos antibióticos.
A diversidade de toxinas varia entre os grupos de Salmonella, com maior riqueza de efetores em amostras coletadas em ambientes naturais do que em pacientes.
Os autores destacam que recombinação genética e seleção natural impulsionam a evolução desses sistemas, abrindo caminhos para aplicações clínicas e biotecnológicas.

Nos termos de um estudo conduzido na USP, pesquisadores identificaram 45 novas toxinas produzidas por bactérias do gênero Salmonella. A pesquisa analisou o material genético de 6.165 amostras, correspondentes a 149 tipos diferentes da subespécie Salmonella enterica. O trabalho integra o Centro de Pesquisa em Biologia de Bactérias e Bacteriófagos (CEPID B3) e teve publicação na revista PLOS Biology.

O objetivo foi mapear o arsenal microrganismo usado pela Salmonella para competir por espaço e recursos. O estudo analisou o Sistema de Secreção do Tipo VI (T6SS), que injeta efetores — toxinas entre eles — em ambientes ou em competidores. Ferramentas computacionais foram usadas para identificar toxinas, comparar sequências entre bactérias e inferir funções a partir de semelhanças com proteínas já conhecidas.

Entre os achados, foram identificadas 128 toxinas, das quais 45 são significativamente diferentes de toxinas já conhecidas ou nunca descritas. A diversidade observada sugere que novas variantes podem surgir ou divergir bastante das conhecidas, segundo Robson Francisco de Souza, que lidera o grupo de bioinformática do CEPID B3.

Metodologia

As moléculas identificadas atuam de maneiras distintas: algumas visam a competição entre bactérias, outras podem afetar células de fungos, leveduras, algas e até mamíferos. A hipótese é de que algumas toxinas possam contribuir para infecções em humanos, exigindo futuras avaliações experimentais com células e modelos de infecção.

A distribuição dos efetores pelo T6SS varia conforme o grupo de Salmonella. Cada sorovar apresenta uma combinação própria de moléculas secretadas, indicando seleção de efetores conforme as pressões ambientais. A diversidade é impulsionada pela recombinação de genes e pela seleção natural em contextos de competição biológica.

Resultados e perspectivas

Dados apontam que subgrupos de Salmonella coletados em ambientes naturais tendem a apresentar mais efetores do que amostras de pacientes, sugerindo maior diversidade de toxinas em ambientes com maior variedade de competidores. A equipe destaca o potencial de aplicações clínicas e biotecnológicas, além da necessidade de confirmação de efeitos em humanos por meio de estudos adicionais.

Os pesquisadores ressaltam que o campo permanece promissor. A automatização de análises e a expansão para novas linhagens podem ampliar o conhecimento sobre toxinas bacterianas e suas funções em ecossistemas microbianos. A pesquisa reforça o interesse em entender estratégias de competição bacteriana e suas implicações em saúde pública.