Relatório de Estágio e Monografia intitulada “Inibição do Sistema QS dependente de AI-2 como Terapia Antivirulência”

Abstract

A resistência bacteriana a antibióticos é dos problemas que mais preocupa ossistemas de saúde a nível mundial. Sendo que, a velocidade de desenvolvimento desta émaior que a de aparecimento de novos antibióticos, surge, assim, a necessidade de encontrarnovas abordagem para prevenir e tratar doenças infeciosas causadas por bactérias.O Quorum Sensing (QS) é um processo que permite que as bactérias comuniquementre si, podendo, assim, sincronizar o seu comportamento com base na densidadepopulacional. Sendo que, a comunicação é possível devido a pequenas moléculassinalizadoras, denominadas de auto-indutores (AI). Os AIs mais comum, nas bactérias Gramnegativo, são as acil-homosserina lactonas e, nas bactérias Gram, positivo são os peptídeosauto-indutores. No entanto, existe um AI universal, descrito tanto em bactérias Gramnegativo como Gram positivo: o auto-indutor-2 (AI-2).Estes diferentes sistemas de QS regulam a expressão de vários genes, culminando emalterações fenotípicas, que se encontram intimamente relacionadas com a patogenicidade dasbactérias. Assim, um maior conhecimento destes sistemas permitirá o desenvolvimento denovas terapias que interfiram com a comunicação, e, consequentemente, com o decurso dainfeção.Vários são os alvos existentes no sistema de QS dependente de AI-2 para oscompostos inibidores. No entanto, estes não se encontram diretamente relacionado comprocessos essenciais ao crescimento das bactérias, o que faz com que a pressão seletivaexercida por estas abordagens seja baixa. Assim, é expectável que a velocidade dedesenvolvimento de resistência seja menor do que a que se registou para os antibióticostradicionais.Muitos compostos sintéticos e naturais têm sido descritos como inibidores dosistema de QS dependente de AI-2, sendo que os mecanismos de ação de alguns já sãoconhecidos. Existe ainda muito trabalho a fazer nesta área mas estas são abordagens têmmuito potencial.

Drug resistance in bacteria is one of the most concerning problems for health caresystems worldwide. Since the speed of drug resistance’s emergence is greater than that ofdevelopment of new antibiotics, there is a need to find new approaches to prevent and treatbacterial infectious diseases.Quorum Sensing (QS) allows bacteria to communicate with each other andsynchronize their behavior based on their population density. Communication is due to smallsignaling molecules: the autoinducers (AI). The most common AIs, in Gram negative bacteria,are acylhomoserin lactones and, in Gram positive bacteria, are autoinducing peptides.However, there is a universal AI, described both in Gram negative and Gram positivebacteria: Autoinducer-2 (AI-2).The differents QS systems regulate the expression of several genes, which leads tophenotypic changes that are closely related to the pathogenicity of bacteria. Thus, a greaterknowledge of these systems will allow the development of new therapies that interfere withcommunication and, consequently, with the course of the infection.AI-2 quorum sensing have several targets. However, these are not directly related toessential processes to the growth of bacteria, which means that the selective pressureexerted by this approach is low. Thus, the speed of development of resistance will be lessthan that registered for traditional antibiotics.Many synthetic and natural compounds have been described as inhibitors of the AI-2--QS system, and some the mechanisms of action are already known. There is still a lot ofwork to do in this area but these are very promising approaches.