Microrganismos de áreas inexploradas podem confrontar a medicina, diz estudo
Profundas nas entranhas de uma caverna inexplorada no Novo México (EUA), microbiologistas descobriram cerca de 100 tipos de bactérias que podem confrontar os antibióticos modernos.
As bactérias revestem as paredes do sistema de cavernas de Lechuguilla em algumas superfícies rochosas a 1.600 pés (487 metros) abaixo da superfície da Terra. Até recentemente, as formas microscópicas de vida não tinham tido contato nem com humanos, nem com os antibióticos modernos.
Isso porque um espesso domo de rocha isolou a caverna entre 4 e 7 milhões de anos atrás. Qualquer água que percole através das rochas leva aproximadamente 10 anos para alcançar o fundo da caverna - o que significa que a vida subterrânea tem existido inteiramente na ausência da medicina moderna.
Enquanto não infecciosa a humanos, as bactérias de caverna podem resistir a múltiplas classes de antibióticos, incluindo novas drogas sintéticas. A descoberta serve como uma vantagem interessante na busca por compreender como as doenças resistentes às drogas emergem.
"Microbiologistas clínicos têm estado perplexos por um longo tempo. Quando você traz um novo antibiótico para o hospital, a resistência inevitavelmente aparece pouco tempo depois, de meses a anos", diz estudo liderado por Gerry Wright, bioquímico na Universidade McMaster em Ontário.
"Permanece uma grande questão: De onde vêm?" Diz Wright. "Quase ninguém pensa em olhar para outras bactérias, àquelas que não necessariamente causam doenças".
O crescente problema da Superbactéria
Lechuguilla é um dos mais profundos e o mais extenso sistema de cavernas no Parque Nacional de Cavernas Carlsbad, no Novo México. Com pelo menos 130 milhas (209 km) de passagens mapeadas, Lechuguilla é também a sétima caverna mais longa do planeta.
Em 1984, espeleólogos começaram a escavar os escombros em um poço de uma antiga mina e encontraram uma entrada para a caverna, a qual eles suspeitavam que poderia estar lá. Os espeleólogos romperam até 1986, para revelar um dos últimos ambientes na Terra intocados pela atividade humana.
O Serviço do Parque Nacional dos Estados Unidos limita estritamente a entrada para a caverna, mas desde 2008, a agência tem permitido a geomicrobiologista Hazel Barton da Universidade Norte de Kentucky, e sua equipe, adentrar a caverna para amostrar sua vida microbiana.
"Hazel amostrou sítios claramente não tocados por humanos antes. Por ser tão inexplorada, você pode ver onde as pessoas - todas elas - andaram", disse Wright. "É um sério produto da imaginação pensar que algum desses sítios amostrados tenham presenciado algum impacto significativo de qualquer coisa da superfície".
Barton raspou e ensacou amostras de biofilmes - espessos tapetes de bactérias - crescendo nas paredes da caverna e entregou ao laboratório de Wright, onde sua equipe gastou 3 anos testando as amostras para algum sinal de resistência a antibióticos.
Bactérias causadoras de doenças têm crescido cada vez mais resistentes a muitas dezenas de classes de antibióticos utilizados para combatê-las. Tais cepas, frequentemente, chamadas Superbactérias, podem imobilizar, degradar ou bloquear componentes de antibióticos naturais ou sintéticos.
As superbactérias quase sempre aparecem em hospitais e em animais de fazendas, onde o uso de antibióticos é prevalente. Nestes ambientes, a pressão evolucionária intensa empurra os microrganismos ao rápido desenvolvimento de resistência a múltiplas drogas.
"Mas como isso acontece, ainda é problema frustrante", disse Wright considerando que o estudo sugere que a preponderância de genes de combate a antibióticos, poderia ter levado milhares ou milhões de anos para emergir.
A resposta pode estar no fato de que a bactéria regularmente troca, recebe, ou rouba genes de outras bactérias em seus ambientes. Muitos microbiologistas, porém, suspeitam que bactérias não patogênicas estão agindo como um vasto reservatório de antigos genes de resistência, esperando para serem transferidos para bactérias patogênicas.
"É uma espécie de tese no momento: esses organismos ambientais benignos são a raiz da resistência", disse Wright.
"Existem muitos desses, com tantos genes que poderiam move horizontalmente através das populações", tanto via reprodução sexual, transferência através de vírus, ou absorção de informação genética.
Diversidade de genes de combate a drogas
O achado das cavernas se baseia no trabalho anterior de Wright, no qual ele encontrou bactéria com genes de resistência em solos primordiais intocados pelo homem, solos normais e permafrost, observou o microbiologista Julian Davies da Universidade de British, na Columbia, que não estava envolvido no estudo.
Esses achados intrigaram os céticos, mas Wright queria firmar evidências de que os genes de resistência a antibióticos são antigos, e não uma nova moda microbiológica.
"Agora ele as encontrou nessas cavernas inexploradas", disse Davies.
A equipe de Wright conseguiu crescer 500 tipos diferentes de bactérias das cavernas de Lechuguilla, mas apenas 93 cresceram em um meio que permite testar a resistência a 26 agentes antimicrobianos diferentes. Desses 93, cerca de 70% resistiu a 3 das 4 classes de antibióticos. Três destas cepas são parentes distantes de uma bactèria que produz esporos de anthax - elas combateram 14 dos 26 antibióticos.
"Honestamente eu não esperava ver a pura diversidade de genes combatendo todos estes componente antimicrobianos diferentes", diz Wright, líder do estudo.
O que veio primeiro: Antibióticos, ou Resistência?
Davies observou que a equipe de Wright removeu cepas bacterianas de um ambiente externo, as cresceu em condições laboratoriais, e então mostrou que genes podem combater antibióticos - logo, os resultados podem ser um subproduto fortuito de genes nunca destinados a combater antibióticos.
"Isso nos diz que os genes resistentes a antibióticos são antigos, mas o que não diz, é como eles encontraram seu caminho para o hospital", diz Davies.
Stuart Levy, um físico e microbiologista na Escola Médica Tufts, diz que o estudo de Wright pode auxiliar pesquisadores a compreender melhor as origens da resistência a antibióticos, mas ele também concorda com os apontamentos de Davies.
"Está a resistência provendo proteção adicional aos organismos lá embaixo na caverna? Talvez seja algo que se parece com resistência, mas relamente não é", diz Levy, que não estava envolvido no trabalho.
"É uma questão de quem veio primeiro, a galinha ou o ovo? Os microrganismos produziram antibióticos lá embaixo, e então desenvolveram resistência, ou é o contrário?". As bactérias de caverna, pensa-se, podem gerar antibióticos naturais durante a "guerra química" com sua concorrência microbiana.
Até que os pesquisadores possam ainda testar a genética das novas cepas microbianas - e encontrar qualquer antibiótico permanecendo na caverna, o trabalho coloca os clínicos em alerta, diz Wright.
"Imagine, eu sou uma companhia farmacêutica prestes a investir um bilhão de dólares, pesquisando um único antibiótico", diz Wright. "Isso nos diz que eu deveria verificar primeiro se existem formas triviais de patógenos que podem se tornar resistentes, olhando os microrganismos fora do hospital".
Este estudo foi publicado em 11 de abril de 2012 no jornal PLoS ONE (Public Library of Science ONE).
Para ler o estudo original na íntegra clique aqui.
Este artigo foi integralmente traduzido de National Geographic.
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