À medida que bactérias perigosas se tornam mais experientes em evitar antibióticos, pesquisadores estão buscando novas maneiras de contra-atacar. Em vez de criar novos medicamentos do zero, alguns cientistas estão procurando maneiras de bloquear as manobras evasivas dos micróbios. Se a resistência pode ser desligada, os medicamentos atuais devem permanecer eficazes.

Esse conceito é demonstrado em um novo estudo da Escola de Medicina da Universidade de Washington, em St. Louis. Os pesquisadores descobriram compostos que bloqueiam a resistência a uma grande classe de antibióticos chamados tetraciclinas. Se desenvolvido para uma droga, tal composto pode ser dado em combinação com uma tetraciclina, caso a infecção se torne resistente à tetraciclina sozinha. Esses tipos de compostos não têm um efeito antimicrobiano direto - se administrados isoladamente, eles não matariam bactérias. Em vez de, eles reduzem a capacidade da bactéria de sobreviver ao tratamento com antibióticos específicos.

A pesquisa, realizada em bactérias cultivadas em laboratório, é publicado em 8 de maio na revista Nature Chemical Biology .

"Esses compostos inibem a capacidade das bactérias resistentes à tetraciclina de destruir a tetraciclina, "disse o co-autor sênior Gautam Dantas, professor associado de patologia e imunologia. "Estamos explorando a máquina de resistência de bactérias capazes de destruir a tetraciclina. Se esses insetos não puderem mais mastigar esse antibiótico, eles são ressensibilizados aos efeitos da droga. "

As tetraciclinas são prescritas para uma ampla variedade de infecções bacterianas, incluindo pneumonia e outras infecções do trato respiratório; acne e outras infecções de pele; infecções dos sistemas genital e urinário; e a infecção bacteriana que causa úlceras estomacais. Eles também são amplamente utilizados em grandes operações agrícolas, incluindo as indústrias de laticínios e peixes.

Apesar do uso difundido das tetraciclinas, as infecções bacterianas ainda não demonstraram resistência agressiva a esses medicamentos por meio de mecanismos de destruição. Algumas bactérias são resistentes às tetraciclinas por outros meios, como bombear a droga para fora da célula ou bloquear a droga de atingir seu alvo, mas essas estratégias não são tão eficazes quanto destruir totalmente a droga. Dantas disse que as condições são favoráveis ​​para que esse tipo destrutivo de resistência cresça.

Os pesquisadores descobriram esses compostos inibidores de resistência conduzindo primeiro pesquisas genéticas de bactérias que vivem em solos de diferentes partes do país; eles estavam interessados ​​em compreender a extensão da resistência aos antibióticos presente nas bactérias que vivem no meio ambiente. Usando uma técnica genômica que o laboratório de Dantas ajudou a desenvolver, Os pesquisadores já haviam isolado pequenos fragmentos de DNA bacteriano de solos e rastreado essas peças em busca de genes que podem conferir resistência a antibióticos em bactérias infecciosas. Esses estudos demonstraram que as bactérias do solo estão repletas de genes que - se transferidos para bactérias causadoras de doenças - permitiriam que as bactérias sobrevivessem ao tratamento com muitos antibióticos comuns.

De acordo com Dantas, um conjunto de genes se destacou porque os pesquisadores não conseguiram encontrar essas sequências listadas em nenhum banco de dados genômico, e esses novos genes permitiram que as bactérias quebrassem os antibióticos de tetraciclina, um problema que ainda não ocorreu em muitos pacientes tratados com tetraciclinas.

Embora os genes ainda não estejam amplamente presentes em bactérias que causam infecções, Dantas e sua equipe determinaram que os genes apresentavam alto risco de propagação devido ao uso generalizado das tetraciclinas e ao fato de que mesmo o uso adequado de antibióticos favorece a sobrevivência de bactérias resistentes. Além disso, alguns dos genes de resistência recém-descobertos estavam localizados perto de seções do genoma bacteriano conhecidas por serem capazes de saltar entre bactérias relacionadas, mesmo que remotamente. Os genes de resistência permitem que a bactéria fabrique proteínas que os pesquisadores apelidaram de tetraciclina destrutases devido à sua capacidade de quebrar a tetraciclina.

Dantas formou parcerias com os coautores Timothy A. Wencewicz, um professor assistente de química, e Niraj H. Tolia, PhD, um professor associado de microbiologia molecular, para determinar como essas destrutases funcionam e desenvolver inibidores que interferem em sua capacidade de decompor a tetraciclina. Dantas destacou a importância de colaborações entre disciplinas para lidar com o complexo problema da resistência aos antibióticos. Nesse caso, os pesquisadores estão combinando experiência em genética, química, microbiologia estrutural e análise de big data para projetar inibidores de tetraciclina destrutases.

As bactérias portadoras de tetraciclina destrutases ainda não estão no nível de perigo representado por superbactérias, como Enterobacteriaceae resistentes a carbapenem (CREs), mas suas estratégias de resistência funcionam de maneira semelhante em termos da capacidade de destruir um antibiótico. Ano passado, uma infecção por CRE resistente a todos os antibióticos disponíveis levou à morte uma mulher de Nevada com um histórico recente de hospitalizações fora dos Estados Unidos.

O combate à resistência teve sucesso em algumas infecções bacterianas que se tornaram resistentes a outra classe importante de medicamentos chamados beta-lactâmicos, que inclui penicilina. Os inibidores da tetraciclina destrutase teriam uma função semelhante aos inibidores da beta-lactamase. Esses inibidores freqüentemente foram desenvolvidos junto com seus medicamentos beta-lactâmicos associados e ajudaram alguns beta-lactâmicos a recuperar sua eficácia.

Enfatizando a oportunidade da pesquisa, Dantas disse que há evidências de que esses genes de resistência à tetraciclina destrutase estão começando a aumentar a ameaça aos pacientes com infecções bacterianas.

“Desde que começamos este trabalho, há três anos, uma tetraciclina destrutase agora foi encontrada em quatro dos seis patógenos mais mortais, conforme definido pelos Centros de Controle e Prevenção de Doenças, "Dantas disse." Essa é a nossa motivação para trabalharmos para encontrar inibidores das tetraciclinas destrutases.