Tema: Resistência bacteriana à antibióticos
Assunto escolhido: reportagem “Novo antibiótico poderá combater resistência antimicrobiana” – Estadão. Disponível no link: <https://summitsaude.estadao.
com.br/novo-antibiotico-podera-combater-resistencia-antimicrobiana/>
Alunos: Denise Luna Falcão e Matheus Bergamini Silva
Introdução
Quando bactérias invadem o corpo humano e as células do sistema imunológico tornam-se insuficientes no combate, é preciso fazer uso de fármacos que impedem a replicação bacteriana (antibióticos bacteriostáticos), ou que as eliminem de vez do organismo (antibióticos bactericidas) ou ainda que fragilizem-nas de forma a causar sua lise celular (antibióticos bacteriolíticos). Os bacteriostáticos visam à inibição da proliferação bacteriana; uma forma comum de realizar tal feito é utilizando inibidores de síntese proteica, os quais se ligam reversivelmente aos ribossomos. Um exemplo é a clindamicida, que se liga exclusivamente à subunidade 50S de ribossomos bacterianos e suprime a síntese de proteínas. Como essa categoria de antibiótico não atua de forma a eliminar bactérias, cabe às células do sistema imune destruir os invasores remanescentes.
Por outro lado, a eliminação direta do intruso é o foco de bactericidas; tais fármacos atuam na inibição de enzimas que desempenham papel fundamental para que a célula bacteriana permaneça viva. Por fim, os bacteriolíticos, como citados na reportagem, miram na parede celular bacteriana, a qual se encarregada de proteger a célula. Alguns deles atuam na inibição da síntese do peptidoglicano, umheteropolissacarídeo conectado a peptídeos da membrana, que, dentre outras funções, contraria a pressão osmótica; sem esse componente, a célula bacteriana sofre lise celular. Os antibióticos β-lactâmicos são exemplos disso, pois inibem irreversivelmente a enzima transpetidase, a qual catalisa a reação de transpeptidação entre as cadeias de peptideoglicana da parede celular bacteriana. A ausência da ação dessa enzima é determinante para a morte da bactéria porque a mesma leva à formação de ligações cruzadas entre as cadeias peptídicas da estrutura peptideoglicana. Essas três categorias têm modo de ação distinto, porém enfrentam um problema comum: têm sua eficácia ameaçada pelo advento das chamadas superbactérias, isto é, bactérias que se mostram resistentes à antibióticos.
Descrição do problema
A resistência bacteriana à antibióticos, segundo a OMS (Organização Mundial da Saúde), é atualmente um dos problemas de saúde global mais relevante, visto que doenças que são combatidas com antibióticos agora podem ter aplicabilidade perdida devido à resistência. Esse fenômeno de resistência bacteriana é uma consequência natural resultante da pressão seletiva exercida pelo uso de antibióticos, sendo potencializada pela utilização indevida desses medicamentos e/ou sem supervisão médica.
Há vários fatores que podem ser apontados sobre a administração indevida. Pode- se destacar a prática de automedicação entre a população, que, não tendo formação correta e por desconhecer a ação de antibióticos, faz uso desses medicamentos para o tratamento de doenças que muitas vezes não tem origem bacteriana, como o uso para tratar infecções virais. Outro fator é a prescrição inadequada por médicos pela falta de um diagnóstico correto, além disso, a falta de adesão dos pacientes ao tratamento adequado, no qual doentes tomam doses diferentes ou por períodos diferentes.
Esses fatores contribuem para o aumento da resistência de bactérias, o que pode tornar-se, futuramente, um problema ainda mais grave. Estudos apontam que as superbactérias poderão matar cerca de 10 milhões anualmente até 2050. Sendo assim, medidas devem ser tomadas para atenuar ou até mesmo impedir esse panorama, como o uso de novos antibióticos para combater a resistência antimicrobiana descrita na reportagem do Estadão e também o uso consciente dos antibióticos existentes.
Ferramentas e conteúdo de Biologia Molecular necessários para a resolução do problema
Para a resolução do problema é necessário entender como ocorrem os mecanismos biomoleculares para a resistência de bactérias à antibióticos. Um dos processos que pode resultar nessa resistência são mutações genéticas induzidas por algumas classes de antibióticos; um dos efeitos comuns causados por esses fármacos, o qual pode contribuir para a morte celular bacteriana, é a produção de espécies reativas de oxigênio. Essas espécies podem causar a oxidação da guanina levando a formação de 8-oxoguanina, sendo essa capaz de parear-se com bases de adenina, resultando em mutações de transversão após a replicação, o que contribui para o aumento de taxa de mutações em bactérias. Outra fonte de variabilidade genética é o reparo por síntese translesão (SOS), que incorporam nucleotídeos aleatórios para reparar o material genético e, com isso, causam alterações na expressão de genes. Essas alterações podem ocasionar características benéficas para as bactérias como, por exemplo, resistência aos antibióticos. Importante mencionar que
muitas vezes o SOS é necessário devido a lesões causado justamente pelo estresse oxidativo propiciado pelos antibióticos.
A transformação, uma recombinação genética por meio de absorção de DNA extracelular oriundo de fontes como plasmídeos ou fagos, dispersos no ambiente, também confere variabilidade genética para bactérias. Conquanto, para que isso ocorra, a bactéria precisa estar em estado de competência, o qual pode ocorrer naturalmente ou ser induzido em laboratório. No estado de competência, as alterações fisiológicas permitem a captação do DNA doador. Se a integração do material genético for realizada com sucesso e tal material contiver genes de resistência a antibióticos, a célula receptora adquire a resistência correspondente.
Uma outra forma de obter resistência é mediante conjugação. A conjugação consiste em um mecanismo de transferência gênica entre bactérias e necessita obrigatoriamente de contato entre célula doadora de material e célula receptora. Esse contato se dá por uma estrutura proteica que se assemelha a uma cauda, a pili. Após o contato inicial entre as duas células, as membranas celulares se fundem promovendo estabilidade e uma cópia de fita simples de DNA plasmidial é transferido para a célula receptora. A receptora, então, sintetiza uma cópia complementar à fita de DNA recebida e adquire a característica da célula doadora. Esse processo é orientado por elementos genéticos móveis, os quais transportam genes responsáveis pela codificação de funções para outras bactérias tais como resistência a antimicrobianos.
Figura 1. Mecanismo de conjugação.
Fonte: BBC, 2015.
O estudo de determinados assuntos de Biologia Molecular permite ter um vislumbre de quão vasta são as possibilidades de modificação genética para as bactérias.
Tamanha informação mostra um cenário preocupante para os atuais tratamentos terapêuticos quando o assunto são os antibióticos. Esse conhecimento científico conduz a duas reflexões: a necessidade de repensar o uso desses medicamentos e o quão novas tecnologias e pesquisa são fundamentais para reverter as previsões (como a da reportagem) quanto às superbactérias e seus efeitos na humanidade. A descoberta da penincilina, o primeiro antibiótico usado com sucesso em infecções bacterianas, chegou a ser comparada a um milagre justamente porque seu uso salvou a vida de milhões de pessoas. Um mundo sem antibióticos tornou-se impensável para os seres humanos. E reverter a perda de eficácia de fármacos na luta contra doenças bacterianas acaba por se tornar uma corrida contra a evolução. E é nesse ponto que é crucial não somente insistir e orientar as pessoas a usar esses medicamentos com mais precaução e cuidado, mas também investir em tecnologias, estudos, ideias e mecanismo alternativos de combate a esses microrganismos.
Referências
GUIMARÃES, D. O.; MOMESSO, L. S.; PUPO, M. T. Antibióticos: importância terapêutica e perspectivas para a descoberta e desenvolvimento de novos agentes, 2010.
Disponível em: <https://www.scielo.br/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0100- 40422010000300035>. Acesso em: 25 maio 2020.
FOX, A. Antibióticos que afetam o envoltório celular, 2017. Disponível em: < https://
www.microbiologybook.org/Portuguese/chapter_5_bp.htm>. Acesso em: 26 maio 2020.
Herdeiro, M. T. et al. O uso de antibióticos e as resistências bacterianas: breves notas sobre a sua evolução, 2016. Disponível em: <https://www.sciencedirect.com/science /article/pii/S087090251500067X >. Acesso em: 26 maio 2020.
Migliorini. Papel dos mecanismos de reparo de DNA na resposta de Pseudomas aeruginosa aos antimicrobianos Ciprofloxacina e Ceftazidima, 2017. Disponível em:<https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/42/42132/tde-05022018-160837/
publico/LeticiaBusatoMigliorini_Mestrado_P.pdf>. Acesso em: 2 jun. 2020.
FEISTEL, J. C. et al. Os mecanismos de resistência bacteriana da Salmonella sp. frente à utilização de antibióticos. Disponível em: <http://www.conhecer.org.br/encic lop/2013a/agrarias/os%20mecanismos%20de.pdf> Acesso em: 2 jun. 2020.
