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Fagos: estudo encontra inimigo natural de bactérias causadoras de disenteria

Fagos: estudo encontra inimigo natural de bactérias causadoras de disenteria

  • A disenteria bacilar resultante da bactéria Shigella mata cerca de 160.000 pessoas no mundo todo a cada ano.
  • O tratamento desta doença continua sendo um desafio, pois a resistência aos antibióticos está aumentando em todo o mundo.
  • Em sua busca por um tratamento alternativo, pesquisadores da Universidade de Yale em New Haven, CT, descobriram um bacteriófago natural, ou fago, que pode neutralizar ou enfraquecer a bactéria Shigella .
  • Este estudo demonstra os benefícios potenciais do uso de vírus contra bactérias para a saúde pública.
Um estudo descobriu um tratamento potencial que envolve um fago que pode matar a bactéria Shigella, causadora de disenteria . MicroStockHub / Getty Images

Cientistas da Universidade de Yale descobriram inesperadamente uma arma potencial contra uma família de bactérias chamada Shigella em fagos , que são vírus que podem infectar e quebrar bactérias de dentro.

Ao colocar esses inimigos naturais uns contra os outros, os pesquisadores viram que um bacteriófago chamado A1-1 foi eficaz contra a bactéria Shigella resistente e mutante .

A bactéria Shigella causa shigelose , uma infecção contagiosa marcada por diarreia inflamatória e disenteria.

Casos crescentes, resistência antimicrobiana e opções de tratamento limitadas tornam este micróbio um patógeno prioritário para o Organização Mundial da Saúde (OMS).

A shigelose é responsável por cerca de 125 milhões de casos de diarreia moderada a grave anualmente. A maioria dos casos ocorre em crianças que vivem em países em desenvolvimento, onde a limitação de água potável, falta de higiene e desnutrição contribuem para a transmissão.

Os resultados do estudo aparecem na revista Applied and Environmental Microbiology .

Voltar a um tempo antes dos antibióticos

A prática da terapia fágica para combater infecções bacterianas humanas precede o uso da penicilina . Em meados do século 20, o uso de antibióticos levou ao seu abandono.

Agora, a resistência crescente das bactérias aos antibióticos é "uma das maiores ameaças à saúde global, segurança alimentar e desenvolvimento", diz o QUEMFonte confiável.

Esta foi uma das razões pelas quais Kaitlyn Kortright, Ph.D. , Rachel E. Done e Benjamin Chan, Ph.D. - cientistas do Departamento de Ecologia e Biologia Evolutiva de Yale e co-autores do estudo - decidiram trabalhar em uma solução alternativa para combater essa resistência.

“Infelizmente, a disenteria é generalizada e uma vacina aprovada para disenteria bacilar não está disponível. Até que um esteja amplamente disponível, uma abordagem baseada em fago para prevenção por meio de tratamento de água poderia reduzir muito a incidência de doenças ”, disseram ao Medical News Today.

Os pesquisadores descobriram surpreendentemente um fago de ocorrência natural que pode reduzir a propagação da Shigella flexneri no corpo. Esta tensão causa a maioria de casos de disenteria no sul da Ásia e na África Subsaariana.

Antes do estudo, os cientistas não sabiam da existência de tal fago.

Compromissos evolutivos em vírus

O estudo explora trade-offs evolucionários, um conceito integral em biologia evolutiva.

Os trade-offs evolutivos acontecem quando um organismo desenvolve características que o fortalecem de uma maneira e enfraquecem de outra.

Dr. Kortright explicou:

“Procuramos descobrir um fago que fosse naturalmente capaz de se ligar às proteínas da membrana externa de S. flexneri responsáveis ​​pela disseminação virulenta de célula a célula desse patógeno no intestino humano, hipotetizando que a evolução da resistência do fago deveria alterar, ou eliminar, esta proteína de fator de virulência ”.

Os pesquisadores esperavam que suas descobertas levassem ao desenvolvimento de tratamentos de fagos que alavancassem a resistência a fagos em evolução "como um possível benefício clínico". 15 secondsVolume 0%

Uma chance remota de 'sucesso'

A Dra. Kortright e sua equipe se concentraram no S. flexneri por causa de sua resistência aos antibióticos convencionais. Além disso, o micróbio é ativo principalmente em regiões de baixa renda, onde os antibióticos são caros ou escassos.

Água potável segura também é um problema nessas áreas. O Dr. Kortright esperava encontrar fagos que "pudessem até ser úteis para tratar fontes de água, selecionando S. flexneri avirulento ".

Em um movimento que eles descreveram como “claramente um tiro no escuro”, os pesquisadores optaram por olhar em Cuatro Cienegas, México - uma área conhecida pela prolífica biodiversidade microbiana.

Lá, eles descobriram o fago A1-1 em uma amostra de água residual. Os autores levantaram a hipótese de que esse vírus destruiria sua bactéria hospedeira e selecionaria para a evolução de resistência em bactérias.

A equipe isolou cinco mutantes resistentes a fagos. Após a exposição a A1-1, todos os mutantes "eram incapazes de propagação intercelular".

Prós e contras da terapia fágica

O Dr. Kortright e o Dr. Chan avaliaram o potencial da terapia fágica:

“Os fagos que visam a virulência de S. flexneri , quando usados ​​como parte de um projeto de biorremediação ou saneamento da água, podem ser muito eficazes na redução da gravidade / duração de um surto de shigelose ou na prevenção de um surto por completo.”

No entanto, os co-autores observaram que o número de partículas de fago necessárias para tratar a shigelose ativa pode ser financeiramente inviável.

Além disso, a administração direta pode matar S. flexneri no lúmen intestinal, mas pode não funcionar tão bem quando se trata de eliminar bactérias intracelulares.

Os co-autores acreditam que “medidas adicionais precisam ser consideradas antes de tentar usar fagos terapeuticamente para tratar bactérias intracelulares”.

Nabeeh Hasan, Ph.D. , um pesquisador biomédico do National Jewish Health com experiência em terapia fágica, disse ao MNT que a terapia fágica era "uma ferramenta subutilizada em nossa luta contra bactérias nocivas".

“Um benefício de usar um fago apropriado é que eles têm como alvo bactérias específicas e não infectam animais, especificamente humanos. Isso resulta em nenhuma toxicidade e interrupção mínima para a flora natural. Podemos rastrear e selecionar o fago apropriado para uma bactéria nociva específica. Isso permite menos indução de resistência. Os fagos podem ser aplicados em muitas formulações e penetrar em biofilmes bacterianos, que são notoriamente difíceis de limpar. ”

- Prof. Nabeeh Hasan

Arma desconhecida, mas promissora contra bactérias

Como os autores do estudo, o Dr. Hasan vê os fagos como uma solução imperfeita:

“Cada fago pode ser um pônei de um truque e ter como alvo específico uma bactéria ou uma gama muito estreita de bactérias. Os fagos também são agentes biológicos vivos que podem evoluir enquanto são fabricados, mas isso não é diferente das vacinas vivas atenuadas. A maior desvantagem é que não estamos tão familiarizados com os fagos e a terapia com fagos como deveríamos, por isso parece assustador e desconhecido. ”

O Dr. Hasan observou que a disenteria é uma das principais causas de morte evitável em todo o mundo.

“Como muitas doenças infecciosas, a disenteria pode ser evitada com acesso à higiene e água potável. Devemos financiar mais pesquisas para explorar a possibilidade de fagos como um meio de aumentar a água potável e como uma alternativa viável aos antibióticos quando apropriado ”, acrescentou.

Escrito por Jeanna D. Smiley - Fato verificado por Anna Guildford, Ph.D.-MedcalNewsToday

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