Resistência de bactérias a antibióticos e ao sistema imune

Os antibióticos e o sistema imune são as duas forças que combatem infeções bacterianas. Agora, dois estudos do laboratório de Isabel Gordo, no Instituto Gulbenkian de Ciência (IGC), mostram pela primeira vez que a resistência de bactérias aos antibióticos e ao sistema imunitário está interligada. Os investigadores descobriram ainda que a adaptação de bactérias ao sistema imune influencia o espectro de resistência a antibióticos e, como efeito colateral, as bactérias tornam-se mais resistentes a alguns antibióticos, mas também mais sensíveis a outros. Estes resultados foram agora publicados nas revistas científicas Antimicrobial Agents and Chemotherapy eEvolutionary Applications.

As infeções bacterianas requerem uma resposta eficaz do sistema imunitário. Os macrófagos são as células imunitárias que respondem primeiro à infeção bacteriana, reconhecendo, engolindo e matando os microrganismos. Paulo Durão e colegas, no laboratório de Isabel Gordo, investigaram a capacidade de bactérias resistentes a vários antibióticos de sobreviverem na presença de macrófagos. Para este estudo, utilizaram estirpes de Escherichia coli (E. coli) com mutações que conferem resistência a dois antibióticos, rifampicina e estreptomicina, mutações essas que são comuns em bactérias patogénicas. Os investigadores observaram que estas bactérias poderiam sobreviver melhor dentro dos macrófagos do que as bactérias não resistentes. Paulo Durão explica: “As nossas experiências foram realizadas sem antibióticos presentes no meio e ainda assim, no inóspito ambiente encontrado no interior dos macrófagos, as estirpes deE. coli que têm resistência a antibióticos parecem ser mais aptas do que as estirpes sensíveis. Isto significa que o tratamento com antibióticos seleciona as bactérias tanto para a resistência aos antibióticos como para uma maior resistência ao sistema imune inato”.

Ao mesmo tempo, outros membros da equipa do laboratório de Isabel Gordo investigaram o outro lado da questão: o que acontece quando as bactérias se tornam resistentes ao sistema imune? Ricardo Ramiro, primeiro autor deste estudo, realizou uma série de experiências, forçando as bactérias a evoluírem na presença de macrófagos. Como resultado, as bactérias tornaram-se capazes de sobreviver melhor dentro dessas células do sistema imune. Ramiro e colegas descobriram que essas bactérias, inicialmente sem qualquer resistência a antibióticos, tornaram-se mais resistentes a uma classe específica de antibióticos, os aminoglicósidos, e mais sensíveis a outras classes de antibióticos.

“Este efeito colateral da adaptação bacteriana ao sistema imune pode ser utilizado a nosso favor, para melhor selecionar os antibióticos para o tratamento de infeções”, diz Ricardo Ramiro. “Enquanto se adaptam ao sistema imune, as bactérias tornam-se mais sensíveis a algumas classes de antibióticos. Assim, usando esses antibióticos para o tratamento de infeções, devemos conseguir uma cura mais rápida da infeção e minimizar o aparecimento de bactérias resistentes a antibióticos “.

Isabel Gordo acrescenta: “Os nossos resultados com E. coli preparam o terreno para futuras experiências noutras espécies bacterianas importantes, tais como M. tuberculosis e Salmonella.”
A resistência bacteriana aos antibióticos tem vindo a aumentar, representando uma séria ameaça para a saúde humana. Compreender a relação entre bactérias, sistema imune e antibióticos pode abrir novos caminhos para lidar com este problema de saúde pública.

Estes estudos foram realizados no Instituto Gulbenkian de Ciência e financiados pelo Conselho Europeu de Investigação e pela Fundação para a Ciência e a Tecnologia.

Ana Mena (Comunicação de Ciência – Instituto Gulbenkian de Ciência)

© 2016 – Ciência na Imprensa Regional / Ciência Viva

Referência dos artigos:
Durão P, Gülereşi D, Proença J, Gordo I. 2016. Enhanced survival of rifampin- and streptomycin-resistant Escherichia coli inside macrophages. Antimicrob Agents Chemother 60:4324–4332. doi:10.1128/AAC.00624-16.

Ramiro RS, Costa H, Gordo I. 2016. Macrophage adaptation leads to parallel evolution of genetically diverse Escherichia coli small-colony variants with increased fitness in vivo and antibiotic collateral sensitivity. Evolutionary Applications. doi: 10.1111/eva.12397