Os pesquisadores têm evidências de outro método usado pelas bactérias para evitar antibióticos. Sirirat / Shutterstock

O uso generalizado de antibióticos é o principal responsável pelo surgimento de bactérias resistentes a antibióticos, atualmente uma das maiores ameaças à saúde global. A resistência aos antibióticos já não causa apenas uma mortes estimadas do 700,000 por ano, também causou inúmeras infecções, incluindo pneumonia, tuberculose e gonorréia, mais difícil de tratar. Sem saber como impedir que bactérias desenvolvam resistência a antibióticos, prevê-se que doenças evitáveis ​​possam causar Mortes de 10m por ano por 2050.

Algumas das maneiras pelas quais as bactérias tornar-se resistente a antibióticos é através de mudanças no genoma da bactéria. Por exemplo, as bactérias podem bombear os antibióticos ou podem quebrar os antibióticos. Eles também podem parar de crescer e se dividir, o que os torna difíceis de detectar para o sistema imunológico.

Contudo, os preços do nossa pesquisa concentrou-se em outro método pouco conhecido que as bactérias usam para se tornarem resistentes a antibióticos. Mostramos diretamente que as bactérias podem "mudar de forma" no corpo humano para evitar serem alvo de antibióticos - um processo que não requer alterações genéticas para que as bactérias continuem crescendo.

Praticamente todas as bactérias são cercadas por uma estrutura chamada parede celular. A parede é como uma jaqueta grossa que protege contra o estresse ambiental e evita que a célula se rompa. Dá às bactérias uma forma regular (por exemplo, uma haste ou uma esfera) e as ajuda a se dividir com eficiência.

As células humanas não possuem parede celular (ou "jaqueta"). Por isso, é fácil para o sistema imunológico humano reconhecer as bactérias como inimigas, porque sua parede celular é visivelmente diferente. E, como a parede celular existe em bactérias, mas não em humanos, é um excelente alvo para alguns dos nossos melhores e mais usados ​​antibióticos, como a penicilina. Em outras palavras, os antibióticos que atingem o muro podem matar bactérias sem nos prejudicar.

No entanto, as bactérias podem sobreviver ocasionalmente sem a parede celular. Se as condições circundantes puderem proteger a bactéria da explosão, elas podem se transformar nas chamadas “formas L”, que são bactérias que não possuem parede celular. Essas bactérias foram descobertas em 1935 por Emmy Klieneberger-Nobel, que as nomeou em homenagem ao Instituto Lister, onde ela estava trabalhando na época.

Em um laboratório, geralmente usamos açúcar para criar um ambiente adequadamente protetor. No corpo humano, essa mudança de forma é normalmente desencadeada por antibióticos que atingem a parede celular da bactéria ou certas moléculas imunológicas - como lisozima, uma molécula presente em nossas lágrimas que ajuda a nos proteger de infecções bacterianas.

Bactérias sem parede celular frequentemente se tornam frágeis e perdem sua forma regular. No entanto, eles também se tornam parcialmente invisíveis ao sistema imunológico e completamente resistentes a todos os tipos de antibióticos que visam especificamente a parede celular.

Os cientistas suspeitam há muito tempo que a troca da forma L pode contribuir para infecções recorrentes, ajudando as bactérias a se esconderem do sistema imunológico e a resistir aos antibióticos. No entanto, foi difícil encontrar evidências para essa teoria devido à natureza ilusória das formas L e à falta de métodos apropriados para detectá-las.

Observando bactérias mudar de forma

Nosso estudo, publicado na Nature Communications, analisou especificamente espécies bacterianas associadas a infecções recorrentes do trato urinário (ITU). Ele descobriu que muitas espécies bacterianas diferentes - incluindo E. coli e Enterococcus - pode de fato sobreviver como L-formas no corpo humano. Isso é algo que nunca foi provado diretamente antes. Fomos capazes de detectar essas bactérias sorrateiras usando sondas fluorescentes que reconhecem o DNA bacteriano.

Testamos amostras de urina de pacientes idosos com ITUs recorrentes, cultivando-as em uma placa de Petri com alto teor de açúcar. Esse ambiente não apenas ajudou a proteger as bactérias do estouro, como também isolou as bactérias da forma L que estavam presentes nessas amostras. Em um experimento separado, pudemos ver todo o processo em embriões vivos de peixe-zebra na presença de antibióticos.

Depois que o antibiótico foi removido, as bactérias transformaram as formas L novamente em sua forma regular com paredes celulares. (Crédito para a Universidade de Newcastle, Reino Unido)

É importante ressaltar que nosso estudo mostra que os antibióticos precisam ser testados em condições mais reflexivas do corpo humano. As que são usadas atualmente no laboratório médico não fornecem proteção suficiente para as formas L delicadas sobreviverem.

Antes que possamos entender completamente a importância da troca da forma L em comparação com outras formas de resistência a antibióticos, serão necessárias mais pesquisas com mais pacientes. Também será importante investigar qual o papel das formas L em outras infecções recorrentes, como sepse ou infecções pulmonares.

Até agora, a pesquisa em formas L tem sido um campo controverso, mas nossa esperança é que esses achados motivem mais pesquisas em formas L em situações de doença. Nossa esperança é que essas descobertas ajudem a encontrar uma maneira de eliminar essas bactérias sorrateiras do nosso corpo. Combinar antibióticos ativos da parede celular com os que matariam as formas L pode ser uma solução para combater infecções resistentes a antibióticos.

Nossa batalha contra as bactérias está em andamento. À medida que criamos novas estratégias para combatê-los, eles apresentam maneiras de revidar. Nosso estudo destaca ainda outra maneira pela qual as bactérias se adaptam e precisamos levar em conta em nossa batalha contínua contra doenças infecciosas.

Sobre o autor

Katarzyna MickiewiczPesquisador da Universidade de Newcastle, Universidade de Newcastle

Este artigo foi republicado a partir de A Conversação sob uma licença Creative Commons. Leia o artigo original.

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