Estudo revela como acidez do corpo torna bactérias resistentes a antibióticos

Novo estudo da Universidade de Washington descobriu que pequenas mudanças na acidez do corpo podem tornar bactérias até 64 vezes mais resistentes a antibióticos. A pesquisa publicada na revista mBio focou na Klebsiella pneumoniae, uma das bactérias mais resistentes do mundo e principal causa de infecções mortais.

A equipe do Laboratório Levin descobriu que quando K. pneumoniae cresce em condições de pH ácido, como as encontradas em partes do corpo durante infecções ativas, a bactéria desenvolve uma resistência drástica aos antibióticos beta-lactâmicos, os mais prescritos para tratar infecções. Segundo a cientista Sarah Beagle, autora principal do estudo, estamos rapidamente chegando a um ponto onde a resistência antimicrobiana será um problema real.

Os antibióticos beta-lactâmicos funcionam inibindo as proteínas responsáveis pela construção da parede celular das bactérias, conhecidas como PBPs. Sem essas proteínas, a bactéria não consegue construir adequadamente sua parede celular ou se dividir, levando à morte. No entanto, pesquisas mostraram que K. pneumoniae possui um conjunto de proteínas reserva que entram em ação quando o ambiente se torna ácido.

K. pneumoniae possui um conjunto reserva de proteínas de construção da parede celular que são ativadas quando a célula entra, neste caso, em ambiente ácido, explicou Beagle. Essas proteínas alternativas, chamadas PBP2PARA e PBP3PARA, são cópias duplicadas de genes essenciais para a síntese da parede celular e são expressas quando as condições se tornam ácidas. Essa descoberta é particularmente significativa porque pesquisas anteriores sobre resistência de patógenos foram realizadas em E. coli, que não possui esse sistema de proteção.

Além dessas proteínas, os pesquisadores identificaram outra proteína de síntese da parede celular, PBP1b, cuja atividade parece ser importante para a resposta ao estresse durante o crescimento em pH baixo. Ao silenciar essas proteínas, os cientistas confirmaram que sua presença é crítica para a resistência da bactéria em condições ácidas. PBP1b e PBP3PARA têm o maior impacto na resistência, então sua presença é mais crítica para a célula em pH baixo, confirmou Beagle.

Essas descobertas oferecem um alerta e um caminho futuro para o tratamento de infecções. Beagle espera que a pesquisa leve a uma reavaliação da forma como selecionamos novos medicamentos. O Laboratório Levin planeja expandir os tipos de condições em que testam a sensibilidade aos antibióticos, além das mudanças de pH.

Os cientistas podem estender a utilidade dos antibióticos existentes e desenvolver estratégias combinadas mais eficazes onde mais importa. O objetivo final é procurar compostos ou terapias que possamos usar junto com nossos antibióticos atuais para matar mais eficazmente em condições semelhantes às do hospedeiro.

Os detalhes da publicação estão disponíveis no artigo Acid-dependent beta-lactam resistance in Klebsiella pneumoniae is mediated by paralogous class B PBPs and the class A PBP, PBP1b, publicado na revista mBio.