Estudo da resistência à isoniazida em Mycobacterium tuberculosis: uma caraterização estrutural e biofísica de mutações missense no gene inhA identificados a partir de isolados clínicos

Abstract

La tuberculosis (TB), enfermedad causada por Mycobacterium tuberculosis, todavía es una emergencia sanitaria global. El surgimiento de las cepas MDR y XDR agravan la situación, disminuyendo el número de fármacos disponibles para el tratamiento. A pesar que la isoniazida es una de las primeras moléculas introducidas para el tratamiento de TB, diferentes mecanismos de resistencia han sido propuestos y el tema aún está en discusión. En este trabajo fue realizada la caracterización estructural y biofísica de siete mutantes de la proteína InhA identificados a partir de cepas clínicas de M. tuberculosis resistentes a isoniazida. Ensayos de ITC mostraron que los valores de Kd de los mutantes para NADH disminuyeron en hasta cinco veces en comparación con la proteína salvaje. Las estructuras cristalográficas de los mutantes de InhA muestran nuevas moléculas de agua que parecen involucradas en las variaciones entrópicas y entálpicas observadas en los datos calorimétricos. Estos resultados corroboran y sugieren que la disminución de la afinidad por NADH y la desestabilización del tetrámero de InhA pueden estar asociados a la resistencia a isoniazida.

A tuberculose, causada por Mycobacterium tuberculosis, ainda é uma emergência de saúde pública global. O surgimento das cepas multirresistentes (MDR) e das cepas extensivamente resistentes (XDR) agravam a situação, diminuindo o número de fármacos disponíveis para o tratamento. Embora a isoniazida seja uma das primeiras moléculas introduzidas no tratamento da tuberculose, diferentes mecanismos de resistência têm sido propostos e o tema ainda não foi totalmente esclarecido. Neste trabalho foi realizada a caraterização estrutural e biofísica de 7 mutantes da proteína InhA identificadas a partir de isolados clínicos de M. tuberculosis resistentes à isoniazida. Os ensaios de calorimetria de titulação isotérmica (ITC) mostram diminuições nos valores da constante de dissociação (Kd) dos mutantes para os NADH em aproximadamente cinco vezes quando comparado com a proteína selvagem. As estruturas cristalográficas dos mutantes de InhA mostram novas moléculas de água que parecem estar envolvidas nas variações entrópicas e entálpicas observadas em dados calorimétricos. Estes resultados corroboram e sugerem que a diminuição na afinidade pelo NADH e a desestabilização do tetrâmero de InhA podem ser fenômenos associados a resistência à isoniazida.