Micrografias eletrônicas de S. aureus . Crédito:Conlon Lab, UNC School of Medicine
Cientistas da Escola de Medicina da UNC descobriram que uma bactéria pode se tornar muito mais ou menos suscetível a um antibiótico, dependendo da comunidade bacteriana específica em seu meio.
Os cientistas descobriram especificamente que a bactéria Pseudomonas aeruginosa pode produzir fatores moleculares específicos que aumentam ou diminuem drasticamente a capacidade de um antibiótico de matar Staphylococcus aureus, outra bactéria que costuma co-infectar com P. aeruginosa .
As evidências, publicado em PLoS Biology , apontam para a possibilidade de novos antibióticos empregando esses fatores para aumentar a suscetibilidade aos antibióticos.
A pesquisa também mostra como a compreensão da mistura precisa de bactérias e suas interações pode se tornar uma parte padrão da prática clínica no tratamento de infecções bacterianas, especialmente as infecções mais perigosas envolvendo resistência aos antibióticos. Atualmente, os médicos avaliam a suscetibilidade aos antibióticos de uma espécie bacteriana infectante examinando-a isoladamente de outras espécies.
"As interações com P. aeruginosa pode mudar completamente S. aureus a suscetibilidade de aos antibióticos padrão, "disse o autor sênior do estudo, Brian P. Conlon, PhD, professor assistente de microbiologia e imunologia da UNC.
A resistência a antibióticos por bactérias e outros micróbios é uma crise contínua de saúde pública, contribuindo para cerca de dois milhões de infecções e 23, 000 mortes por ano nos Estados Unidos, de acordo com os Centros de Controle e Prevenção de Doenças. P. aeruginosa , por exemplo, é um patógeno multirresistente associado a infecções adquiridas em hospitais, incluindo pneumonia associada ao ventilador. Quanto a S. aureus ¬, algumas cepas não causam doenças. Outros causam as infecções clássicas por "staph" que os antibióticos matam. Outras cepas, no entanto, são resistentes a antibióticos.
Os pesquisadores estão correndo para encontrar maneiras de superar a resistência dessas e de outras bactérias.
Uma pista na corrida para superar a resistência aos antibióticos que Conlon e colegas descobriram é que S. aureus às vezes adota um crescimento lento, estado de "baixa energia" que torna mais difícil matar com antibióticos. A equipe de Conlon levantou a hipótese de que esse estado de baixa energia pode surgir da competição entre espécies. Em outras palavras, uma espécie bacteriana coinfetante pode ter desenvolvido a capacidade de produzir fatores que colocam os competidores microbianos em desvantagem. Esses fatores podem incluir toxinas, enzimas, ou vários componentes bacterianos exclusivos para cepas específicas.
"Nós sabemos isso P. aeruginosa comumente co-infecta com S. aureus e secreta fatores que mexem com S. aureus metabolismo de, "Disse Conlon." Então nossa hipótese era que essa interação pode estar jogando S. aureus em um estado mais resistente a antibióticos. "
Conlon e colegas, incluindo a primeira autora Lauren Radlinski, um estudante de pós-graduação no Laboratório Conlon que realizou a maioria dos experimentos, investigou essa possibilidade no novo estudo. Eles montaram um painel de S. aureus culturas, expôs-os a moléculas secretadas por 14 diferentes P. aeruginosa Deformação, e, em seguida, testou a suscetibilidade de cada cultura a um dos três antibióticos:vancomicina, tobramicina, e ciprofloxacina.
Os resultados foram surpreendentes e têm implicações para a prática clínica.
o P. aeruginosa fatores afetados S. aureus a suscetibilidade de todos os três antibióticos, em alguns casos, em uma extensão enorme. Algumas cepas de P. aeruginosa , como esperado, significativamente reduzido S. aureus susceptibilidade à tobramicina e ciprofloxacina. Surpreendentemente, no entanto, muitas outras cepas de P. aeruginosa muito melhorado S. aureus a suscetibilidade de antibióticos usados nos experimentos.
"Fatores secretados por oito dos P. aeruginosa Deformação, por exemplo, induziu 100 a 1000 vezes mais mortes de S. aureus por vancomicina, em comparação com a cultura de controle de S. aureus que não foi exposto a P. aeruginosa fatores, "Disse Conlon.
Os pesquisadores identificaram três P. aeruginosa fatores responsáveis por esses efeitos:
Conlon e colegas disseram que poderia ser possível criar novos antibióticos que incluíssem os fatores de aumento da suscetibilidade LasA e ramnolipídios - e / ou bloquear o fator de redução da suscetibilidade HQNO - para construir um arsenal melhor contra infecções bacterianas graves.
Outra abordagem seria desenvolver testes genéticos bacterianos simples que permitissem aos médicos detectar quando uma bactéria co-infectada está secretando fatores que influenciam significativamente a suscetibilidade aos antibióticos.
A equipe de Conlon agora está sequenciando P. aeruginosa cepas para ver como as sequências de genes variam entre as cepas e como essa variação afeta a capacidade dessas cepas de produzir os fatores mencionados anteriormente pelo laboratório de Conlon.
