Pesquisadores identificam novos fatores de resistência a antibióticos em bactérias
Três mecanismos geram aumento no número de cópias genéticas e resistência. Os antibióticos levam à seleção de números aumentados de cópias de genes de resistência (esquematizados em vermelho nas células), resultando em CIM elevada (escala de cinza). Os eventos ACN, PCN e TPCN diminuem a aptidão do mutante (ilustrado por uma escala verde). Na ausência de antibióticos, os revertentes com maior aptidão, menor número de cópias de genes de resistência e valores reduzidos de MIC são rapidamente selecionados. Crédito:Nature Communications (2024). DOI:10.1038/s41467-024-48233-0 Foram identificados dois mecanismos recentemente descobertos em bactérias que podem contribuir para o desenvolvimento de resistência aos antibióticos. A alteração do número de cópias de genes de resistência nas bactérias aumenta a resistência aos antibióticos, e pode fazê-lo muito rapidamente.
De acordo com um novo estudo da Universidade de Uppsala publicado na Nature Communications , estes dois mecanismos, juntamente com um terceiro mecanismo conhecido, podem ocorrer independentemente um do outro, mesmo dentro da mesma célula bacteriana.
Os pesquisadores estudaram a heterorresistência, um fenômeno no qual a maioria das bactérias de uma população são sensíveis aos antibióticos, mas uma subpopulação muito pequena de bactérias apresenta maior resistência aos antibióticos. Normalmente, isto envolve um número muito pequeno de bactérias resistentes (cerca de 1 em 100.000) que podem continuar a crescer apesar do tratamento com antibióticos.
A heterorresistência é um fenômeno comum e preocupante, pois é difícil de tratar e corre o risco de acelerar o desenvolvimento de bactérias resistentes a antibióticos, complicando o tratamento com antibióticos para os pacientes.
"Até agora era completamente desconhecido que estes mecanismos poderiam promover a heterorresistência. Nosso estudo mostra que eles podem acelerar a seleção e o crescimento de bactérias resistentes durante o tratamento com antibióticos. Este estudo, que envolveu parcialmente animais, torna-o mais relevante para a compreensão destes processos em humanos ”, diz Helen Wang, a última autora do estudo.
As bactérias podem espalhar genes de resistência entre si através de plasmídeos. Os plasmídeos são pequenos anéis de DNA independentes nos quais as bactérias frequentemente armazenam alguns de seus genes fora do cromossomo. Neste estudo, os pesquisadores revelaram dois novos mecanismos envolvendo plasmídeos, nos quais o número de cópias de plasmídeos portadores de genes de resistência pode aumentar em até 90 vezes.
O estudo demonstra que estes dois mecanismos e um terceiro mecanismo conhecido envolvendo amplificação genética, podem operar em paralelo na mesma célula bacteriana.
"A heterorresistência envolvendo um número aumentado de cópias de genes de resistência é muito mais complexa do que se pensava anteriormente. As bactérias podem realmente usar três mecanismos diferentes, todos os quais podem ocorrer em paralelo na mesma bactéria, para aumentar temporariamente o número de cópias de genes de resistência e gerando assim resistência aos antibióticos", diz Hervé Nicoloff, primeiro autor do estudo.
"Todos os três mecanismos são instáveis e podem reverter rapidamente à sensibilidade na ausência de antibióticos. Isto torna mais difícil detectar as bactérias resistentes durante um exame clínico, uma vez que desaparecem muito rapidamente. Dado o que sabemos agora, é importante estar capaz de desenvolver melhores métodos de diagnóstico que possam detectar o aumento da resistência aos antibióticos", acrescenta Wang.
