Uma guerra é travada diariamente no mundo das ciências médicas por pesquisadores que tentam desenvolver antibióticos cada vez mais eficazes no combate às infecções.
Ao mesmo tempo, as bactérias, em um processo de autodefesa, arquitetam diversas formas de permanecerem imunes e de sobreviverem às drogas criadas pelos cientistas. Desse modo, elas se multiplicam em linhagens mutantes de patógenos (organismo capaz de atacar outros organismos vivos e causar doenças, como fungos, bactérias ou vírus) tão fortes quanto os remédios — que se tornam incapazes de curar o paciente.
Mas uma dessas batalhas agora assume ares de vitória depois que um grupo de estudiosos anuncia ter desvendado uma parte importante do mecanismo que transforma esses micro-organismos em adversários tão difíceis de serem vencidos. O estudo está publicado na edição de hoje da revista científica Science. De acordo com os cientistas, o segredo que fortalece as bactérias está na reação à falta de alimento (veja infografia). E o gatilho para que ocorra a mutação é um gene responsável pelo crescimento de micro-organismos e pela ativação da fome nessas bactérias, o (p)ppGpp.
Segundo uma das explicações, quando as bactérias ficam sem alimento, esse gene é ativado e fornece energia para que elas se tornem mais resistentes aos antibióticos. “Queríamos saber se as bactérias famintas se tornam difíceis de matar simplesmente porque elas tinham parado de crescer, ou se porque a fome provocou algum tipo de mecanismo de proteção”, disse ao Correio Dao Nguyen, principal autora do estudo realizado na McGill University, nos Estados Unidos.
Processo de análise
Para responder essa questão, os pesquisadores submeteram cepas de duas espécies de micro-organismos a condições semelhantes às encontradas no corpo humano durante as infecções. As espécies escolhidas são velhas conhecidas dos médicos, a Pseudomonas aeruginosa, frequentemente causadora de infecções hospitalares; e a Escherichia coli —, também conhecida como E. coli — responsável por várias infecções, desde intoxicações alimentares a meningites e apendicites. É a mesma que causou um surto na Europa no primeiro semestre e deixou um saldo de mais de 1,5 mil pessoas infectadas, com 18 mortes — a grande maioria na Alemanha.
Depois de analisar as reações que ocorriam no interior das bactérias, isoladas e dispostas em um tipo específico de colônia conhecido como “filme”, os pesquisadores perceberam que elas tinham a fome reduzida sempre que o gene (p) ppGpp deixava de estimular o crescimento das células. Esse processo está incluso em um mecanismo que já era conhecido dos pesquisadores como “resposta rigorosa”.
O principal mistério da resistência desses micro-organismos — mas que foi revelado pelo grupo de Dao Nguyen — é o de que o gene (p)ppGpp consegue alterar o funcionamento das células das bactérias. Ao detectar a falta de nutrientes no ambiente, causada pelos antibióticos, os patógenos desviam a energia poupada com a interrupção do seu crescimento para a síntese de alimento, que substitui o que lhe é negado pelo ambiente. Assim, embora não cresçam, as bactérias sobrevivem.
Armadilha eficiente
A pesquisadora explicou ainda que a resposta à fome dada pelo gene leva as bactérias a ficarem protegidas contra os medicamentos que causam o estresse oxidativo na célula (morte celular). “Descobrimos também que, quando perturbamos essa resposta à fome, tornamos as bactérias mais sensíveis aos antibióticos e conseguimos eliminá-las”, explica Nguyen. “Dessa maneira poderemos melhorar a forma como os antibióticos agem. Nos ensaios com ratos melhoramos a sobrevida dos animais”, completa a pesquisadora norte-americana.
Embora o estudo tenha sido feito apenas com Pseudomonas aeruginosa e Escherichia coli, os cientistas acreditam que outras espécies de micro-organismos possam ter reações semelhantes. “Nós testamos em outras bactérias que causam infecções em seres humanos e tivemos resultados parecidos”, explicou ao Correio Pradeep Singh, professor da Escola de Medicina da Universidade de Washington, que trabalha com Dao Nguyen na mesma pesquisa. “As respostas foram sempre muito semelhantes em muitas espécies de bactérias, por isso pode ser possível atingir esses resultados em outros tipos que não foram testados”, acredita.
Segundo Singh, encontrar formas de bloquear respostas engatilhadas pela fome em bactérias durante infecções humanas definirá os rumos da pesquisa para desenvolver drogas. “A longo prazo, gostaríamos de encontrar fórmulas que poderiam perturbar a resposta rigorosa de fome das bactérias e sensibilizá-las aos antibióticos, de modo que nossos medicamentos atuais se tornem eficazes no tratamento de infecções crônicas”, completa Dao Nguyen.
Mas uma dessas batalhas agora assume ares de vitória depois que um grupo de estudiosos anuncia ter desvendado uma parte importante do mecanismo que transforma esses micro-organismos em adversários tão difíceis de serem vencidos. O estudo está publicado na edição de hoje da revista científica Science. De acordo com os cientistas, o segredo que fortalece as bactérias está na reação à falta de alimento (veja infografia). E o gatilho para que ocorra a mutação é um gene responsável pelo crescimento de micro-organismos e pela ativação da fome nessas bactérias, o (p)ppGpp.
Segundo uma das explicações, quando as bactérias ficam sem alimento, esse gene é ativado e fornece energia para que elas se tornem mais resistentes aos antibióticos. “Queríamos saber se as bactérias famintas se tornam difíceis de matar simplesmente porque elas tinham parado de crescer, ou se porque a fome provocou algum tipo de mecanismo de proteção”, disse ao Correio Dao Nguyen, principal autora do estudo realizado na McGill University, nos Estados Unidos.
Processo de análise
Para responder essa questão, os pesquisadores submeteram cepas de duas espécies de micro-organismos a condições semelhantes às encontradas no corpo humano durante as infecções. As espécies escolhidas são velhas conhecidas dos médicos, a Pseudomonas aeruginosa, frequentemente causadora de infecções hospitalares; e a Escherichia coli —, também conhecida como E. coli — responsável por várias infecções, desde intoxicações alimentares a meningites e apendicites. É a mesma que causou um surto na Europa no primeiro semestre e deixou um saldo de mais de 1,5 mil pessoas infectadas, com 18 mortes — a grande maioria na Alemanha.
Depois de analisar as reações que ocorriam no interior das bactérias, isoladas e dispostas em um tipo específico de colônia conhecido como “filme”, os pesquisadores perceberam que elas tinham a fome reduzida sempre que o gene (p) ppGpp deixava de estimular o crescimento das células. Esse processo está incluso em um mecanismo que já era conhecido dos pesquisadores como “resposta rigorosa”.
O principal mistério da resistência desses micro-organismos — mas que foi revelado pelo grupo de Dao Nguyen — é o de que o gene (p)ppGpp consegue alterar o funcionamento das células das bactérias. Ao detectar a falta de nutrientes no ambiente, causada pelos antibióticos, os patógenos desviam a energia poupada com a interrupção do seu crescimento para a síntese de alimento, que substitui o que lhe é negado pelo ambiente. Assim, embora não cresçam, as bactérias sobrevivem.
Armadilha eficiente
A pesquisadora explicou ainda que a resposta à fome dada pelo gene leva as bactérias a ficarem protegidas contra os medicamentos que causam o estresse oxidativo na célula (morte celular). “Descobrimos também que, quando perturbamos essa resposta à fome, tornamos as bactérias mais sensíveis aos antibióticos e conseguimos eliminá-las”, explica Nguyen. “Dessa maneira poderemos melhorar a forma como os antibióticos agem. Nos ensaios com ratos melhoramos a sobrevida dos animais”, completa a pesquisadora norte-americana.
Embora o estudo tenha sido feito apenas com Pseudomonas aeruginosa e Escherichia coli, os cientistas acreditam que outras espécies de micro-organismos possam ter reações semelhantes. “Nós testamos em outras bactérias que causam infecções em seres humanos e tivemos resultados parecidos”, explicou ao Correio Pradeep Singh, professor da Escola de Medicina da Universidade de Washington, que trabalha com Dao Nguyen na mesma pesquisa. “As respostas foram sempre muito semelhantes em muitas espécies de bactérias, por isso pode ser possível atingir esses resultados em outros tipos que não foram testados”, acredita.
Segundo Singh, encontrar formas de bloquear respostas engatilhadas pela fome em bactérias durante infecções humanas definirá os rumos da pesquisa para desenvolver drogas. “A longo prazo, gostaríamos de encontrar fórmulas que poderiam perturbar a resposta rigorosa de fome das bactérias e sensibilizá-las aos antibióticos, de modo que nossos medicamentos atuais se tornem eficazes no tratamento de infecções crônicas”, completa Dao Nguyen.
Fonte Correio Braziliense
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