A formação de persistentes é uma característica importante de bactérias como a Escherichia coli (E. coli). Essas células nocivas, que podem ficar adormecidas, são altamente resistentes a tratamentos antimicrobianos e são responsáveis ​​por várias infecções crônicas recorrentes com sintomas comuns, como dor de estômago intensa, vômitos e diarreia sanguinolenta.
Acredita-se que a formação de células persistentes seja uma das estratégias mais importantes de bactérias como a E. coli para a sobrevivência sob tratamento medicamentoso e condições adversas. Mas pouco se sabe sobre como eles se formam e funcionam, principalmente devido a limitações técnicas em estudos anteriores.

Em um artigo recente publicado em Frontiers in Microbiology em 4 de agosto, os pesquisadores usaram uma técnica chamada "espectroscopia Raman" para identificar as principais características das células persistentes de E. coli.

"Atualmente, a maioria do trabalho lida com persistentes em toda a população", disse o Dr. Wang Chuan da Universidade de Hong Kong. "Há duas melhorias significativas em nosso estudo. Em primeiro lugar, as atividades bioquímicas sintéticas e metabólicas das células persistentes de E. coli são analisadas com base em sua quantidade molecular, em vez de apenas observar a taxa de divisão e/ou estado de crescimento. Em segundo lugar, nosso observações surgem de investigações em células únicas, em vez do nível 'médio' de toda a população de bactérias persistentes". Esse foco em células individuais provou ser importante para entender como as células persistentes funcionam.

A técnica que os pesquisadores aplicaram para entender as células persistentes é a espectroscopia Raman. É um método bem conhecido de análise química baseada em luz. A luz excita a amostra através da criação de uma vibração. Essa vibração pode ser lida e interpretada com precisão. Os resultados da espectroscopia Raman são frequentemente descritos como uma "impressão digital" das moléculas dentro das células. Por meio da técnica de espectroscopia Raman, os pesquisadores conseguem criar um perfil das células persistentes que pode ser usado para posteriormente identificar células semelhantes.

Tradicionalmente, considera-se que as células persistentes existem em estado dormente, pois não crescem enquanto sofrem estresse como um tratamento antimicrobiano. No entanto, os pesquisadores descobriram que a atividade metabólica das células persistentes de E. coli é significativamente maior do que as cepas de referência de E. coli. "Esta nova descoberta importante implica que as células persistentes permanecem ativas mesmo em seu estado inativo, e isso pode ser uma das maneiras cruciais de sobreviver a um tratamento antimicrobiano de alta dose", disse o professor Jin Lijian, da Universidade de Hong Kong.

"Com base na avançada tecnologia de espectroscopia Raman, nosso estudo avaliou pela primeira vez os níveis relativos de síntese bioquímica em células persistentes de E. coli durante sua formação e ressuscitação, indicando que essas células persistentes podem desenvolver estratégias intrínsecas via regulação negativa da taxa de replicação enquanto aumentando a biossíntese para sobrevivência e recuperação subsequente", disse Chen Rongze, co-autor do artigo e estudante de doutorado do Single-Cell Center, Qingdao Institute of Bioenergy and Bioprocess Technology (QIBEBT) da Academia Chinesa de Ciências.

É importante ressaltar que este novo estudo revela ainda a atividade metabólica de E. coli persistentes em diferentes condições e um aumento do nível de suas atividades metabólicas em comparação com as cepas de referência de E. coli.

Os pesquisadores esperam que as descobertas atuais possam levar a descobertas adicionais em um futuro próximo. “De fato, desenvolvemos um novo instrumento chamado CAST-R (Clinical Antimicrobial Susceptibility Test Ramanometer) para identificar e caracterizar os persistentes, para que as investigações possam ser estendidas a outros patógenos e eventualmente aplicadas em clínicas, revelando os mecanismos de patogenicidade microbiana para o desenvolvimento de novas estratégias e abordagens terapêuticas personalizadas", disse o Prof. Xu Jian, do Single-Cell Center, que co-liderou o estudo. + Explorar mais

O crescimento anormal de células bacterianas pode estar ligado à resistência antimicrobiana