Como uma bactéria ambiental inofensiva se tornou o temido germe hospitalar Acinetobacter baumannii
Micrografia eletrônica de varredura de um aglomerado de bactérias Gram-negativas e imóveis da espécie Acinetobacter baumannii. Crédito:Janice Carr, Biblioteca de Imagens de Saúde Pública do CDC Imagem #6498
A cada ano, mais de 670.000 pessoas na Europa adoecem devido a bactérias patogênicas que apresentam resistência a antibióticos, e 33.000 morrem das doenças que causam. Especialmente temidos são os patógenos que são resistentes a vários antibióticos ao mesmo tempo. Entre eles está a bactéria Acinetobacter baumannii, que hoje é temida sobretudo como uma "superbactéria hospitalar". Até cinco por cento de todas as infecções bacterianas adquiridas no hospital são causadas apenas por esse germe.
A. baumannii está bem no topo de uma lista de candidatos para os quais, segundo a Organização Mundial da Saúde (OMS), novas terapias devem ser desenvolvidas. Isso ocorre porque o patógeno – devido a um genoma flexível – facilmente adquire nova resistência a antibióticos. Ao mesmo tempo, as infecções não estão apenas ocorrendo cada vez mais fora do ambiente hospitalar, mas também levando a uma progressão cada vez mais grave. No entanto, um pré-requisito para o desenvolvimento de novas abordagens terapêuticas é que entendamos quais propriedades tornam A. baumannii e seus parentes patogênicos humanos, agrupados no que é conhecido como complexo Acinetobacter calcoaceticus-baumannii (ACB), um patógeno.
Uma equipe liderada pelo bioinformático Professor Ingo Ebersberger da Goethe University Frankfurt/ LOEWE Center for Translational Biodiversity Genomics (LOEWE-TBG) alcançou um marco nesse entendimento. A equipe é composta por membros da Unidade de Pesquisa 2251 da Fundação Alemã de Pesquisa e outros parceiros nacionais e internacionais, entre eles cientistas da Escola de Medicina da Universidade de Washington, St Louis, EUA.
Para sua análise, a equipe aproveitou o fato de que uma grande proporção dos membros do gênero Acinetobacter são bactérias ambientais inofensivas que vivem na água ou em plantas ou animais. Milhares de sequências genômicas completas, tanto dessas como de cepas patogênicas de Acinetobacter, são armazenadas em bancos de dados acessíveis ao público.
Ao comparar esses genomas, os pesquisadores conseguiram filtrar sistematicamente as diferenças entre as bactérias patogênicas e as inofensivas. Como a incidência de genes individuais não era particularmente conclusiva, Ebersberger e seus colegas se concentraram em agrupamentos de genes, ou seja, grupos de genes vizinhos que permaneceram estáveis durante a evolução e podem formar uma unidade funcional. "Desses agrupamentos de genes evolutivamente estáveis, identificamos 150 que estão presentes em cepas patogênicas de Acinetobacter e raros ou ausentes em seus parentes não patogênicos", diz Ebersberger, resumindo. "É altamente provável que esses agrupamentos de genes beneficiem a sobrevivência dos patógenos no hospedeiro humano."
Entre as propriedades mais importantes dos patógenos está a capacidade de formar biofilmes protetores e absorver eficientemente micronutrientes como ferro e zinco. E, de fato, os pesquisadores descobriram que os sistemas de absorção no grupo ACB eram um reforço do mecanismo de absorção mais antigo existente e evolutivo.
Particularmente excitante é o fato de que os patógenos evidentemente utilizaram uma fonte especial de energia:eles podem quebrar o carboidrato quinurenina produzido por humanos, que como substância mensageira regula o sistema imunológico inato. A bactéria aparentemente mata dois coelhos com uma cajadada dessa maneira. Por um lado, quebrar a quinurenina fornece energia e, por outro lado, eles podem usá-la para desregular a resposta imune do hospedeiro.
Ebersberger está convencido:"Nosso trabalho é um marco na compreensão do que há de diferente no patogênico Acinetobacter baumannii. Nossos dados são de uma resolução tão alta que podemos até analisar a situação em cepas individuais. Esse conhecimento agora pode ser usado para desenvolver terapias específicas contra que, com toda a probabilidade, a resistência ainda não existe."
Seu estudo está publicado na
PLOS Genetics .