Como bactérias podem dormir durante ataques de antibióticos

As bactérias podem sobreviver ao tratamento com antibióticos, mesmo sem resistência aos antibióticos, desacelerando seu metabolismo e entrando em um tipo de sono profundo. Uma equipe de pesquisa financiada pela Swiss National Science Foundation revela as mudanças pelas quais as bactérias passam para atingir esse estado “persistente”.

Com informações de Phys.

Crédito: Pixabay / CC0 Public Domain

As bactérias resistentes evitam os efeitos dos antibióticos tornando-se menos suscetíveis, por exemplo, decompondo os medicamentos. Mas algumas bactérias têm outra estratégia de sobrevivência: elas resistem ao tratamento entrando em um estado semelhante ao do sono que lhes permite tolerar antibióticos. Quando a terapia é concluída, a bactéria acorda e restabelece a infecção. Este estado “persistente” pode resultar em infecções recorrentes e difíceis de tratar. Pesquisadores apoiados pela Swiss National Science Foundation (SNSF) obtiveram novos insights sobre essa população bacteriana, abrindo caminho para tratamentos eficazes. Os resultados aparecem na revista PNAS .

A equipe de pesquisa trabalhou com a bactéria Staphylococcus aureus, que é encontrada na pele de muitas pessoas e costuma causar infecções invasivas e de difícil tratamento. Os pesquisadores pegaram bactérias de um paciente infectado e as cultivaram em placas de Petri. Certas colônias bacterianas revelaram-se menores do que outras. “Isso nos diz que a amostra contém bactérias persistentes”, diz Annelies Zinkernagel, professora de doenças infecciosas da Universidade de Zurique e do Hospital Universitário de Zurique e uma das autoras do artigo. “Ao contrário de outras bactérias, as bactérias persistentes devem primeiro ‘despertar’, levando a um crescimento retardado no meio nutriente.”

Atlas de proteínas de bactérias persistentes

Para determinar as condições em que as bactérias se tornam persistentes, os pesquisadores realizaram vários testes de estresse. Os fatores de estresse incluem a presença de células imunológicas humanas, antibióticos ou um ambiente ácido, como ocorre com os abscessos. Os pesquisadores descobriram que quanto mais extremas as condições de estresse, maior a porcentagem de bactérias persistentes.

Bactérias Staphylococcus aureus na superfície da pele ou membrana mucosa, ilustração 3D. Istock

Usando bactérias recentemente isoladas de pacientes, os pesquisadores também analisaram como funcionam os mecanismos de persistência. Para fazer isso, eles analisaram todo o conjunto de proteínas bacterianas, conhecido como proteoma. Sua análise mostrou que uma reprogramação molecular abrangente ocorreu e retardou o metabolismo em persistentes. No entanto, não parou por completo, mas a bactéria entrou numa espécie de sono profundo ou “hibernação”. Dessa forma, as bactérias aumentaram suas chances de sobrevivência em um ambiente hostil. Os pesquisadores também observaram que, assim que o ambiente se torna mais hospitaleiro, as bactérias persistentes revertem essas mudanças e tornam-se infecciosas novamente.

“A ideia de que as bactérias não interrompem seu metabolismo, mas o desaceleram e o alteram, não é totalmente nova. No entanto, ainda é controversa”, diz Zinkernagel. “Nosso estudo confirma essa ideia com grande precisão.” O estudo atual analisou principalmente bactérias persistentes. “Experimentos anteriores foram baseados em populações mistas e os resultados podem ter sido influenciados por outras bactérias, que geralmente são a maioria.”

Novos tratamentos no horizonte

Uma melhor compreensão desses mecanismos contribuirá para o desenvolvimento de novos tratamentos contra bactérias persistentes. Os pesquisadores também mostraram que os derivados da vitamina A que visam a membrana celular exibem potencial promissor para combater bactérias menos metabolicamente ativas. Alternativamente, diz Zinkernagel, “se tivermos sucesso em reativar o crescimento dessas bactérias, elas provavelmente não serão mais capazes de escapar dos antibióticos”.

Esse mesmo processo de “hibernação” foi identificado em células cancerosas que desaceleram para escapar da quimioterapia.

A luta contra bactérias persistentes também é importante na luta contra a resistência, porque infecções recorrentes devem ser tratadas com antibióticos por um período prolongado. Essa exposição constante aumenta o risco de desenvolver resistência aos antibióticos.



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