O estudo, publicado na revista científica Nature Communications (Grupo Nature), revela que uma pequena proteína da bactéria Escherichia coli enterohemorrágica, denominada X409, atua como um “gancho molecular” altamente especializado, que reconhece agrupamentos específicos de açúcares, “aglomerados de açúcares”, presentes no muco. É a primeira vez que se demonstra, com base em dados estruturais, este tipo de reconhecimento como estratégia de adesão microbiana.

Compreender o funcionamento deste “gancho molecular” pode abrir caminho ao desenvolvimento de terapias antimicrobianas capazes de impedir que bactérias patogénicas se fixem ao muco, prevenindo infeções, bem como à criação de probióticos mais eficazes ou à melhoria da entrega seletiva de medicamentos.

“Para desvendar este mecanismo, a nossa equipa combinou várias técnicas de ponta em biologia estrutural, incluindo ressonância magnética nuclear (NMR), cristalografia de raios X e simulações de dinâmica molecular. Tivemos um papel central na caracterização da interação entre a proteína X409 e os açúcares das mucinas”, explica Filipa Marcelo, líder da equipa da UCIBIO.

O muco é uma barreira essencial de proteção do organismo, composta por mucinas densamente decoradas com cadeias de açúcares (glicanos). Estas estruturas não só defendem os tecidos contra agentes patogénicos, como também alimentam e regulam a microbiota - o conjunto de microrganismos benéficos que vivem connosco em simbiose. Entender como os micróbios se ligam às mucinas é fundamental para perceber como as bactérias benéficas colonizam o corpo humano e como patogénicos podem explorar o muco para invadir tecidos.

O trabalho contou com a participação da doutoranda Cátia O. Soares, da investigadora pós-doutorada Ana Sofia Grosso, e com os contributos das investigadoras Helena Coelho e Filipa Grosso, e do investigador Jorge S. Dias. As experiências de NMR e parte das simulações de dinâmica molecular foram realizadas nas instalações da UCIBIO.

O estudo resultou de uma colaboração entre o Copenhagen Center for Glycomics (Universidade de Copenhaga, Dinamarca), o BIFI (Universidade de Saragoça, Espanha), o IQUR (Universidade de La Rioja, Espanha) e a UCIBIO – NOVA FCT, uma das três unidades de investigação do Laboratório Associado Instituto para a Saúde e Bioeconomia (i4HB), em Portugal.

O artigo completo encontra-se disponível em acesso aberto na Nature Communications:

DOI: https://doi.org/10.1038/s41467-025-63756-w