A penicilina e outros antibióticos revolucionaram a medicina, transformando doenças mortais em condições facilmente tratáveis. No entanto, apesar de os medicamentos serem utilizados há mais de 70 anos, ainda hoje o mecanismo exato pelo qual são capazes de matar bactérias é desconhecido.

Agora, estudo realizado por pesquisadores do MIT e da Boston University (BU), nos Estados Unidos, revela o mecanismo por trás da ação das três principais classes de antibióticos. Resultados apontam que as drogas produzem moléculas destrutivas que fatalmente danificam o DNA bacteriano por meio de uma longa cadeia de eventos celulares.

Em 2007, Collins mostrou que três classes de antibióticos - quinolonas, beta-lactâmicos e aminoglicosídeos - matavam células através da produção de moléculas altamente destrutivas conhecidas como radicais hidroxila. Na época, ele suspeitava que os radicais lançavam um ataque geral contra quaisquer componentes celulares que encontravam. "Eles reagem com quase tudo", diz Walker. "Eles vão atrás dos lipídios, podem oxidar proteínas, DNA. No entanto, a maioria dos danos não é fatal", relata o pesquisador.

Segundo ele, o que se mostra mortal para a bactéria é o dano induzido pelo hidroxilo à guanina - uma das quatro bases de nucleótidos que constituem o DNA."Quando a guanina danificada é inserida no DNA, as células tentam reparar o dano, mas acabam acelerando sua própria morte. Este processo não é exclusivamente o responsável pela morte celular, mas por uma parte considerável do processo", explica Walker.

Os estudos do pesquisador sobre as enzimas de reparação do DNA levou os investigadores a suspeitarem que esta guanina danificada, conhecida como guanina oxidada, pode desempenhar um papel na morte celular mediada pelos antibióticos. Na primeira fase da pesquisa, eles mostraram que uma enzima chamada DinB - parte do sistema de uma célula para responder a danos no DNA - é muito boa em utilizar o bloco de construção de guanina oxidada para sintetizar DNA.

Os pesquisadores descobriram que, quando muitas guaninas oxidadas foram incorporadas às novas fitas de DNA, tentativas infrutíferas da célula para remover as lesões resultaram em morte.

Com base nos resultados encontrados no presente estudo, Walker e seus colegas sustentam a hipótese de que os radicais de hidroxila produzidos por antibióticos pode desencadear a mesma cascata de danos no DNA.