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Antibióticos fluorescentes: uma alternativa contra a resistência

Antibióticos fluorescentes: uma alternativa contra a resistência

Antibióticos fluorescentes: uma alternativa contra a resistência

A ASCENSÃO E A QUEDA DOS ANTIBIÓTICOS

Ao descobrir, por acaso, a penicilina, enquanto realizava pesquisas com um fungo, é bem provável que Alexander Fleming não fazia ideia da grande revolução que iniciaria na medicina e na vida a partir do seu engano. Até então as infecções eram uma sentença de morte, algo muito diferente dos diagnósticos atuais, onde infecções são tratadas em poucos dias.

Desde a sua descoberta, em 1928, os antibióticos passaram a ser fundamentais na medicina, estimulando a pesquisa científica, tratando doenças e diminuindo drasticamente os índices de mortalidade relacionados a elas.

Porém, não durou muito até que a mágica dos antibióticos fosse por água abaixo. Estudos mostram que, como resultado da pressão evolutiva, as bactérias já haviam adquirido resistência aos antibióticos antes mesmo deles serem descobertos por nós humanos. Se antes os índices de mortalidade relacionavam-se com a falta de antibióticos, posteriormente tais índices voltaram a subir devido à resistência a eles.

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Alexander Fleming, o pai dos antibióticos

Os casos relacionados à resistência de antibióticos trazem prejuízos não só à saúde, como também financeiros. Um estudo estimou que 700 mil pessoas morrem anualmente devido a infecções resistentes e que até 2050 estejam em risco dez milhões de vidas por ano. Nesse período, o prejuízo econômico acumulado seria de 100 milhões de dólares americanos, devido ao aumento das infecções ocasionadas por bactérias resistentes a medicamentos, caso soluções não sejam encontradas para desacelerar o aumento da resistência bacteriana a antibióticos.

COMO LUTAR CONTRA A RESISTÊNCIA DE ANTIBIÓTICOS?

Embora possamos hoje nos sentir mais seguros com relação às infecções, o uso dos antibióticos não só se relaciona à cura de doenças. Eles são utilizados para selecionar moléculas específicas e conduzir estudos na pesquisa científica, para o tratamento de pessoas com sistema imune enfraquecido, em transplantes e implantes, na veterinária, em cirurgias, em diagnósticos envolvendo biópsias Sem antibióticos a vida seria bem diferente – e mais difícil – do que é agora.

Diante das diversas implicações decorrentes da resistência a antibióticos e o que a possível falta deles pode causar, algumas entidades vêm tomando partido quanto à conscientização do seu uso. O mesmo estudo citado anteriormente apresenta algumas intervenções possíveis para o combate à resistência de antibióticos: a sensibilização da população, a redução do uso indiscriminado de antibiótico e o aumento da oferta de medicamentos.

Nesse último aspecto, a biotecnologia tem trabalhado incansavelmente. Cada vez mais não é só importante o desenvolvimento de novos antibióticos, como também o entendimento sobre a fisiologia humana, como as infecções acontecem e como é a interação entre as bactérias e as drogas.

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Alguns dos possíveis fatores de combate à resistência a antibióticos, segundo relatório divulgado em 2014 no Reino Unido. O relatório estimou que até 2050 10 milhões de mortes ao ano serão decorrentes da falta de antibióticos eficientes contra infecções. Fonte: ONeill (2014).

ANTIBIÓTICOS FLUORESCENTES E SUAS APLICAÇÕES

No cenário apresentado, diversos mecanismos têm sido estudados, entre eles o uso de antibióticos fluorescentes, que se apresentam como uma interessante alternativa aos casos de resistência devido à sua capacidade de escaneamento, permitindo que drogas e suas interações com bactérias possam ser acompanhadas dentro de organelas, células ou em de organismos inteiros.

Basicamente, moléculas fluorescentes emitem luz quando expostas a uma radiação específica, como a radiação ultravioleta e os raios X, por exemplo. No caso dos antibióticos fluorescentes, essa luz pode ser emitida e observada sob diferentes mecanismos:

– o antibiótico pode ser inteiramente fluorescente e se apresentar como uma maneira viável para também diagnosticar outros processos que não a infecção, como o desenvolvimento de tecidos anormais em humanos; ou

– sob a forma de uma molécula fluorescente ligada ao antibiótico, ou um conjugado. O conjugado pode se ligar à parede celular da bactéria e possuir a vantagem de não precisar entrar na célula bacteriana, ou se ligar a outras estruturas da célula, como ao seu DNA.

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Antibióticos fluorescentes podem ser uma boa alternativa não só para o estudo de casos de resistência, como também em outras aplicações. Na imagem, vemos como funcionam as diferentes aplicações desses antibióticos. MDA: mecanismo de ação; PBP: Penicilin-biding protein (proteína bacteriana de ligação à penicilina). Fonte: Stone et al. (2018).

O uso de antibióticos fluorescentes é interessante não só devido à sua capacidade de buscar entender mecanismos que ajudem no combate à resistência de antibióticos, mas também em outras funcionalidades:

– Diagnóstico de infecções e outras anomalias: a ligação da molécula fluorescente a um sítio específico pode ajudar a localizar infecções específicas, sobretudo infecções profundas, como endocardites (válvula cardíaca). O diagnóstico mais preciso de infecções permite não só uma indicação realmente necessária de antibióticos, como também de medicamentos mais específicos.

– Melhor entendimento do modo de ação de determinadas drogas: o rastreamento dessas moléculas permite a melhor visualização dos alvos dos anticorpos nas bactérias e como é a interação entre essas moléculas, de modo a possibilitar um estudo mais preciso dos mecanismos de ação das drogas.

– Avaliação da toxicidade de antibióticos em tecidos biológicos: o monitoramento da atividade do antibiótico por meio da fluorescência permite entender como reações de toxicidade em tecidos que não são seu alvo ocorrem, a fim de minimizar os efeitos adversos de mecanismos e impedir que outros tecidos sejam afetados.

 

NA PRÁTICA

Sendo um dos frutos de uma revolução na medicina e na ciência, o uso de antibióticos fluorescentes já vem sendo utilizado para diagnósticos na medicina e também sob algumas formulações comerciais (como o BIOCILLIN-FL da Thermo Fisher Scientific, utilizado amplamente em laboratórios para melhor entender os mecanismos de ligação dos antibióticos) para auxiliar em estudos que buscam entender a funcionalidade dessas substâncias. Por enquanto, a maior parte dos antibióticos fluorescentes desenvolvidos encontra-se na pesquisa, sendo usados para avaliar e entender melhor as reações químicas dos organismos e analisar suas interações com bactérias.

O que se espera é que as pesquisas com esses antibióticos e seu uso na biomedicina continuem a crescer e a contribuir com os esforços já feitos para lutar contra infecções causadas por bactérias resistentes.

Enquanto isso, o ideal é  adotarmos medidas para diminuir os riscos de um futuro sem antibióticos eficientes e torcer para que, em breve, ferramentas como os antibióticos fluorescentes nos possibilitem não temer o que as infecções nos reservam para o amanhã.

Referências

Gaur R.K. Antibiotic resistance: Alternative approaches. Indian Journal of Pharmacology. 2017;49(2):208-210. Disponível em: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC5497446/#ref1. Acessado em 28 jul. 2018.

Mckenna, M. (2015). What do we do when antibiotics dont work anymore? Disponível em: https://www.ted.com/talks/maryn_mckenna_what_do_we_do_when_antibiotics_don_t_work_any_more/transcript?language=pt-br. Acessado em 28 jul. 2018.

ONeill J. Wellcome Trust. London, UK: 2014. The Review on Antimicrobial Resistance.

Stone et al. (2018). Fluorescent Antibiotics: New Research Tools to Fight Antibiotic Resistance. 36 (5), 523-536. w.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC1200696/ , acessado em 11 de agosto de 2018.

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Revisado por Carolina Bettker e Thais Semprebom

 

Giovanna Dias de Sá - Revisado por Carolina Bettker e Thais Semprebom

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