As bactérias podem evoluir rapidamente para resistência aos antibióticos, adaptando bombas especiais para eliminá-las de suas células.
Por Universidade de East Anglia com informações de Science Daily.
A resistência antimicrobiana é um problema crescente de importância global. O surgimento de “superbactérias” resistentes ameaça nossa capacidade de usar antimicrobianos como antibióticos para tratar e prevenir a propagação de infecções causadas por microorganismos.
Espera-se que as descobertas melhorem a forma como os antibióticos são usados para ajudar a prevenir a disseminação da resistência antimicrobiana.
O professor Mark Webber da Norwich Medical School da UEA e o Quadram Institute disseram: “Conhecer os detalhes dos mecanismos que as bactérias desenvolvem para se tornarem resistentes é um passo fundamental para entender a resistência antimicrobiana. Esperamos que esse tipo de trabalho entenda quando e como a resistência surge pode nos ajudar a usar melhor os antibióticos para minimizar a seleção de resistência.”
A equipe estudou como a exposição a antimicrobianos leva ao surgimento de resistência.
Em termos gerais, as defesas das superbactérias contra antibióticos envolvem inativar ou evitar drogas, impedi-las de entrar em suas células ou tirá-las de suas células antes que possam ter qualquer efeito. Mas exatamente como eles fazem isso ainda está sendo trabalhado.
Neste novo estudo, a Dra. Eleftheria Trampari da QI, Prof Webber e colegas recriaram as tensões evolutivas que levam à resistência antimicrobiana ao expor a bactéria Salmonella a dois antibióticos diferentes.
As bactérias cresceram e se reproduziram em dois estados diferentes que imitam como elas vivem no ambiente.
Alguns eram planctônicos – flutuando em um caldo líquido – mas outros estavam em biofilmes. As bactérias formam biofilmes nas superfícies, como forma de se protegerem contra tensões e a maioria das bactérias no mundo real existe em um biofilme.
Centenas de gerações de bactérias foram cultivadas e expostas aos antibióticos, e nesta simulação de evolução, a sobrevivência do mais apto selecionou as bactérias melhor adaptadas para lidar com a presença dos antibióticos.
Para identificar como esses ‘vencedores’ se tornaram resistentes, os pesquisadores sequenciaram os genomas das bactérias resistentes, para identificar quais genes mudaram em comparação com seus ancestrais não resistentes.
Eles descobriram que ambos os antibióticos selecionaram diferentes mutações em uma bomba molecular que a Salmonella usa para se livrar de compostos tóxicos de dentro de suas células. Com colegas da Universidade de Essex e da Universidade de Cagliari, eles descobriram que essas duas mudanças diferentes alteravam o funcionamento da bomba de maneiras totalmente diferentes. Um tornava mais fácil para as bombas pegarem as drogas, o outro facilitava o deslizamento das drogas pela bomba.
Uma pesquisa em bancos de dados de genomas de isolados de Salmonella descobriu que uma dessas mutações também surgiu várias vezes no mundo real, em Salmonella de pacientes, gado e alimentos no Reino Unido, EUA e UE, já em 2003.
Os resultados confirmam um papel primordial para essas bombas como a primeira linha de defesa contra antimicrobianos.
“Este trabalho simula o que acontece no mundo real, onde as bactérias são constantemente expostas a diferentes concentrações de antimicrobianos”, disse a Dra. Eleftheria Trampari, do Quadram Institute e primeira autora do estudo. “Estudar como surgem as cepas resistentes e prever a quais drogas elas não responderão pode ser útil no desenvolvimento de estratégias de diagnóstico e tratamento”.
O estudo foi apoiado pelo Conselho de Pesquisa em Biotecnologia e Ciências Biológicas, parte do UKRI.
Fonte da história:
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Referência do periódico :
Eleftheria Trampari, Filippo Prischi, Attilio V. Vargiu, Justin Abi-Assaf, Vassiliy N. Bavro, Mark A. Webber. Functionally distinct mutations within AcrB underpin antibiotic resistance in different lifestyles. npj Antimicrobials and Resistance, 2023; 1 (1) DOI: 10.1038/s44259-023-00001-8
