Londres — InkDesign News — Pesquisadores do University College London (UCL) e do Imperial College London descreveram, pela primeira vez, como antibióticos chamados polimixinas conseguem perfurar a armadura de bactérias nocivas. O estudo, publicado na Nature Microbiology, revela novos caminhos para o tratamento de infecções bacterianas resistentes, analisando detalhadamente a ação da polimixina B sobre células de E. coli.
O Contexto da Pesquisa
As polimixinas foram descobertas há mais de 80 anos e são utilizadas como último recurso contra bactérias do tipo Gram-negativo — grupo notório por sua resistência a medicamentos devido à estrutura protetora de sua superfície. Até então, compreendia-se sua ação de forma limitada: sabia-se que essa classe de antibióticos atacava essa “armadura”, mas os mecanismos de ruptura e morte bacteriana permaneciam indefinidos. O interesse pelo tema se intensificou diante dos mais de um milhão de mortes anuais causadas por infecções resistentes a antibióticos.
Resultados e Metodologia
O estudo empregou microscopia de força atômica para capturar imagens em alta resolução da interação entre a polimixina B e a superfície de E. coli. Foi observado que, em células ativas (metabolicamente funcionais), a polimixina desencadeia a formação rápida de protuberâncias na superfície bacteriana, levando ao desprendimento de sua camada protetora. Este processo ocorre apenas quando a bactéria está ativa, pois, em estado dormente, o antibiótico não provoca esses efeitos, tornando-se ineficaz.
“Por décadas assumimos que antibióticos que atacam a armadura bacteriana seriam eficazes em qualquer estado, seja replicando ativamente ou dormentes. Mas isso não é o caso. Ao capturar essas imagens incríveis de células únicas, mostramos que essa classe de antibióticos só funciona com a colaboração da bactéria e, se as células entrarem em estado de hibernação, os medicamentos deixam de atuar — o que é muito surpreendente.”
(“For decades we’ve assumed that antibiotics that target bacterial armor were able to kill the microbes in any state, whether they’re actively replicating or they were dormant. But this isn’t the case. Through capturing these incredible images of single cells, we’ve been able to show that this class of antibiotics only work with help from the bacterium, and if the cells go into a hibernation-like state, the drugs no longer work — which is very surprising.”)— Dr. Andrew Edwards, Imperial College London
O experimento também demonstrou que, ao fornecer açúcar para as células dormentes, elas retomavam a produção acelerada da armadura, tornando-se vulneráveis à polimixina após cerca de 15 minutos — o tempo suficiente para seu metabolismo ser restaurado.
“Nossas imagens das bactérias mostram diretamente o quanto as polimixinas conseguem comprometer a armadura bacteriana. É como se a célula fosse forçada a produzir ‘tijolos’ para sua parede externa tão rapidamente que essa barreira se desorganiza, permitindo a infiltração do antibiótico.”
(“Our images of the bacteria directly show how much polymyxins can compromise the bacterial armor. It is as if the cell is forced to produce ‘bricks’ for its outer wall at such a rate that this wall becomes disrupted, allowing the antibiotic to infiltrate.”)— Carolina Borrelli, London Centre for Nanotechnology, UCL
Implicações e Próximos Passos
Os resultados sugerem que a eficácia das polimixinas depende do estado metabólico do microrganismo, indicando a necessidade de estratégias terapêuticas combinadas, como a administração de substâncias que “acordem” as bactérias dormentes antes do tratamento antibiótico.
Especialistas afirmam que o próximo desafio será aprimorar a eficiência das polimixinas, podendo, por exemplo, combiná-las a tratamentos que estimulem a produção da armadura ou ativem as bactérias dormentes. A nova compreensão sobre os pontos fracos bacterianos pode inspirar avanços na luta contra infecções resistentes, ampliando as aplicações clínicas desses medicamentos.
À medida que pesquisas aprofundam o entendimento disso, cresce a urgência de novas abordagens que considerem o estado fisiológico das bactérias, promovendo tratamentos mais personalizados e efetivos contra microrganismos persistentes. Mais informações sobre descobertas relacionadas podem ser encontradas em /tag/ciencia/.
Fonte: (ScienceDaily – Ciência)
