Esta descoberta incrível prova que as bactérias estão se tornando tolerantes aos antibióticos e até mesmo explica o interessante motivo por trás disso

Já se passaram quase nove décadas desde a descoberta acidental da penicilina por Sir Alexander Fleming em seu laboratório em Paddington, em 1928, e atualmente existem mais de cem tipos diferentes de antibióticos para inúmeras infecções bacterianas. Uma preocupação crescente na medicina moderna, contudo, é a capacidade de bactérias patogênicas desenvolverem estratégias para superar os tratamentos com antibióticos. Muitos antibióticos como a ampicilina e eritromicina, por exemplo, que costumavam matar populações bacterianas inteiras com grande eficácia, são agora bem menos capazes devido a esse alarmante fenômeno da tolerância bacteriana.

Pesquisadores da Universidade Hebraica de Jerusalém recentemente fizeram uma importante descoberta que faz avançar o nosso entendimento sobre como as bactérias são capazes de desenvolver tolerância aos antibióticos. Utilizando a abordagem quantitativa dos físicos, eles descobriram que as bactérias podem evoluir rapidamente para prever exatamente quando ocorrerá uma exposição a antibióticos. Consequentemente, as bactérias infecciosas aprendem a permanecer dormentes durante o período exato de exposição, dando à população uma maior chance de sobrevivência.

Para ilustrar esse fenômeno surpreendente, consideremos um paciente que está tomando antibióticos de acordo com um esquema fixo para alguma infecção bacteriana que ele teve a infelicidade de desenvolver. Talvez seu médico mande que ele tome antibióticos três vezes por dia durante dez dias, separando cada dose ao longo do dia em intervalos iguais. Como este estudo indica, a população de bactérias poderá evoluir após alguns dias a fim de modificar seu período de dormência para que o mesmo coincida com o tempo de exposição ao antibiótico. Certamente, no estágio de dormência, nada é absorvido pelas bactérias, nem mesmo esses antibióticos “potentes”.

Um estudo sobre a tolerância… em relação a antibióticos

Nathalie Balaban, professora de física do Instituto de Física Racah da Universidade Hebraica, dirigiu o time de pesquisadores cujos achados foram publicados na edição do mês passado da revista“Nature.” O objetivo principal de sua pesquisa era obter uma melhor compreensão sobre a estratégia bacteriana de superar o estresse antibiótico conhecido como tolerância, o qual não é tão bem compreendido quanto a outra estratégia de adaptação conhecida como resistência. De acordo com a literatura, a resistência possibilita que um microrganismo continue a crescer enquanto se encontra exposto a um antibiótico específico, ao passo que a tolerância permite que os microrganismos sobrevivam sob estresse antibiótico independente do tipo de antibiótico presente.

A Professora Balaban e sua equipe levantaram a hipótese de que uma dose diária de antibiótico de duração específica possibilitaria que as bactérias previssem a administração do medicamento e permanecessem dormentes a fim de sobreviver. Para testar essa hipótese, eles expuseram seis populações de Escherichia coli, uma bactéria, a doses diárias repetidas de um antibiótico com duração de 3, 5 ou 8 horas, escolhendo a ampicilina como seu antibiótico.

Em todos os casos, as bactérias adaptaram-se de maneira formidável aos regimes estressantes. Especificamente, constatou-se que o tempo de latência era de 3, 4, 5.1 e 10 horas para as populações que evoluíram em resposta às exposições diárias de 3, 5 e 8 horas aos antibióticos, respectivamente. Os pesquisadores também conseguiram comprovar que tal adaptação tem uma base genética.

Como se não bastasse essa descoberta impressionante, os pesquisadores também observaram um fenômeno relativo à capacidade das bactérias de adaptarem-se quando a exposição a antibióticos não é previsível. Nesse caso, eles notaram que a população bacteriana, a qual é composta de milhões de células individuais, irá “proteger suas apostas” prolongando o período de dormência entre suas células ao invés de a população inteira tornar-se dormente ao mesmo tempo. Desse modo, se um paciente tomar antibióticos a cada 4-6 horas ao invés de precisamente a cada 5 horas, a população ainda assim desenvolverá certo nível de tolerância.

Travando uma guerra mais intensa contra as más bactérias

Com essa nova compreensão sobre como as células bacterianas são capazes de evoluir sob estresse antibiótico, os cientistas poderão desenvolver melhores estratégias para tratar de forma mais eficaz as infecções bacterianas. Visto que os pesquisadores foram capazes de identificar os genes responsáveis pela adaptação, o próximo passo será ver se a resposta cronometrada aos antibióticos também é ativa em humanos ou não.

Se este for o caso, isso poderá explicar o fracasso dos tratamentos com antibióticos observado em várias doenças. Futuramente, poderá ajudar os médicos a recomendar diferentes esquemas de tratamento e poderá levar também ao desenvolvimento de drogas mais eficientes.

Nathalie Balaban, professora de física do Instituto de Física Racah da Universidade Hebraica, conduziu a equipe de pesquisadores que incluía colegas do Centro de Biologia Computacional Sudarsky da Universidade Hebraica, do Broad Institute de Harvard e do MIT. O artigo sobre a inovadora pesquisa, “Otimização do tempo de latência subjaz à tolerância em populações bacterianas que evoluem sob exposição intermitente a antibióticos”, consta da edição de 25 de junho da revista “Nature”. 

Fonte: No Camels