Comunicação de bactérias

A crescente ameaça que as bactérias representam, certamente lhes confere algum crédito por sua esperteza. Infecções provocadas por Staphylococcus aureus resistente a drogas matam 19 mil americanos a mais, por ano, que as vítimas de HIV/Aids. Cepas...

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A crescente ameaça que as bactérias representam, certamente lhes confere algum crédito por sua esperteza. Infecções provocadas por Staphylococcus aureus resistente a drogas matam 19 mil americanos a mais, por ano, que as vítimas de HIV/Aids. Cepas resistentes a antibióticos surgiram há 60 anos e, desde então, cientistas vêm lutando para desenvolver uma segunda geração de medicamentos que atacam não as bactérias — o que promove a resistência —, mas sua comunicação intracelular. O progresso até agora tem sido lento, já que as bactérias, mais uma vez, se mostram mais complexas que o esperado. Entretanto, novas propostas da biologia evolutiva social finalmente apontam o caminho para superar a esperteza dos microrganismo, explorando certos membros para destruir o grupo inteiro.

Há 40 anos,  cientistas descobriram que algumas bactérias enviavam e recebiam mensagens — na forma de pequenas moléculas — para células vizinhas e vice-versa. Esse tipo  de comunicação, chamada de percepção de um quorum, permite que as bactérias monitorem  sua densidade populacional e ajustem seu comportamento. Quando, nas vizinhanças, há células suficientes para criar um quorum, as bactérias começam a produzir proteínas, conhecidas como fatores de virulência que fazem seus hospedeiros adoecerem. Elas também podem crescer em agregados chamados de biofilmes, o que as torna até mil vezes mais resistentes ao antibióticos.

Jolla, Califórnia, chama essa estratégia de “abordagem dissimulada”. Antibióticos atam as bactérias ou impedem que cresçam, o que permite que mutantes resistentes prosperem. Medicamentos que interrompem a percepção de quorum, no entanto, poupariam a vida dos microrganismo, simplesmente impedindo-os de provocar doenças ou construírem biofilmes.

O problema é que bons inibidores de percepção  de quorum são difíceis e encontrar. As moléculas que as bactérias utilizam para se comunicar são, muitas vezes, específicas para cada espécie, sendo difícil, portanto, desenvolver inibidores  universais. Além disso, inibidores que funcionariam bem em animais, mostram-se tóxicos para humanos. Alguns pesquisadores também se preocupam com o fato de esses medicamentos serem eficazes apenas no início da infecção, antes que um quorum seja alcançado. Como resultado desses desafios, poucas empresas farmacêuticas investiriam em medicamentos com base em estratégia relacionada à comunicação. “As pessoas estão um pouco cautelosas”, avalia Helen Blackwell, química da University of  Wisconsin-Madison.

Em janeiro, o biólogo evolucionário Stuart West e seus colegas da University of Edinburgh, anunciaram uma nova abordagem baseada em aspecto conhecido da percepção de um quorum: nem todas as bactérias de uma dada população  se comunicam normalmente. As chamadas mutantes cegas produzem sinais  de baixo nível, mas não respondem a eles, enquanto as mutantes negativas respondem  aos sinais, mas não conseguem produzi-los.

Essas trapaceiras ainda se beneficiam com a percepção de um quorum por que suas vizinhas colaboram, mas conservam muita energia, comparativamente às suas companheiras. Como resultado, elas prosperam e se reproduzem rapidamente, reproduzindo novas gerações que contêm proporções cada vez mais maiores de mutantes. A partir do momento e que se tornam dominantes, a comunicação se torna tão rara que a população não consegue atingir um quorum, e sua virulência diminui.

West e seus colegas infectaram um grupo de camundongos com Pseudomonas aeruginosa normais — uma bactéria normalmente associada a infecção hospitalares — e e infectaram dois outros grupos com mistura de Pseudomonas aeruginosa 50% normais 50% cegas ou negativas. Sete dias depois, os camundongos infectados com as misturas apresentaram uma probabilidade duas vezes maior de sobrevivência que os camundongos infectados com cepas normais. “Parece estranho, mas pode-se pensar que ao se contrair uma infecção é introduzida uma mutante trapaceira social que facilita a cura.”

Entretanto, essa terapia não estará disponível tão cedo, avalia West. Principalmente porque seria difícil para as pessoas — e mais ainda psara os órgãos reguladores — aceitarem a ideias de deter infecções com mais bactérias. Mesmo assim, ele e seus colegas entraram compedido de patente para o processo e também estão trabalhando em um conceito relacionado ao “Cavalo de Tróia”, no qual tentam usar mutantes para introduzir genes específicos na população. “Suponha que temos uma infecção resistente a antibióticos; fazemos uma mutante trapaceira suscetível a antibiótico se alastrar e, em breve, a população poderá ser tratada com as drogas existentes.”

Mesmo que essas estratégias não deem resultado, pesquisadores da área acreditam que inibidores mais tradicionais de percepção de quorum serão bem-sucedidos.

Texto retirado da revista Science American (ANO 7. n°85. pg 20) 

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