Bactérias que vivem de insetos podem fornecer novos antibióticos
Muitos antibióticos em uso hoje vêm de bactérias que vivem no solo. Agora, pesquisas recentes revelam que as bactérias que vivem em insetos podem ser mais eficazes no combate às superbactérias resistentes a medicamentos comuns do que as bactérias do solo.
Cientistas da Universidade de Wisconsin-Madison realizaram a maior e mais completa investigação já feita sobre a atividade antibiótica de micróbios que vivem em insetos.
Um destaque do novo estudo é a descoberta de um novo antibiótico no Cyphomyrmex formiga, que é uma espécie brasileira que cultiva fungos. Os pesquisadores chamaram o composto de cifomicina.
Os testes de laboratório demonstraram que a cifomicina pode combater fungos que derrotam a maioria dos outros antibióticos. O composto também tratou uma infecção fúngica em camundongos sem causar efeitos colaterais tóxicos.
Em um recente Nature Communications Em um artigo sobre essas descobertas, a equipe explica que a falta de novos antibióticos está contribuindo para a crescente ameaça global de infecções resistentes a antibióticos.
“Por meio de nossa avaliação sistemática”, observam os autores, “mostramos que os microbiomas de insetos são uma fonte promissora de novos produtos naturais”.
A crescente ameaça de resistência aos antibióticos
A resistência aos antibióticos surge quando bactérias infecciosas, fungos e outros patógenos não sucumbem mais às drogas que costumavam matá-los. Em vez disso, eles continuam a crescer.
As infecções causadas por patógenos resistentes a antibióticos geralmente requerem internações hospitalares mais longas e um maior número de consultas de acompanhamento por parte dos médicos. Além disso, os tratamentos tendem a ter custos mais elevados e efeitos colaterais mais tóxicos.
Em 2018, a Organização Mundial da Saúde (OMS) divulgou dados de vigilância que confirmaram a gravidade da ameaça global que a resistência aos antibióticos representa.
Os dados revelam que, em todo o mundo, algumas das infecções mais comuns estão se tornando resistentes aos medicamentos.
Nos Estados Unidos, os Centros de Controle e Prevenção de Doenças (CDC) estimam que bactérias resistentes a antibióticos infectam pelo menos 2 milhões de pessoas e causam 23.000 mortes a cada ano.
Uma das principais preocupações com relação à crise global de resistência aos antibióticos é que os tipos e o número de novos medicamentos em desenvolvimento não serão suficientes para superar a ameaça.
A OMS repetiu seu alerta sobre isso em um relatório de 2017. A agência global afirmou que a maioria dos 51 antibióticos em desenvolvimento clínico eram “modificações das classes existentes de antibióticos” e só ofereceriam soluções de curto prazo.
Tantas bactérias nos insetos quanto no solo
A maioria dos tipos de antibióticos em uso hoje vem de Streptomyces bactérias, um grande gênero que começou a evoluir há cerca de 400 milhões de anos.
Durante esse período, Streptomyces as espécies evoluíram e se adaptaram a diferentes habitats, como solo e insetos. A química nos compostos que as bactérias produzem reflete suas linhagens divergentes.
Estudos genéticos mostraram que apenas uma cepa de Streptomyces poderia potencialmente produzir dezenas de compostos semelhantes aos já em uso como antibióticos. Além disso, as bactérias contêm um grande número de "conjuntos de genes biossintéticos relevantes".
Por essas razões, os cientistas estão estudando intensamente Streptomyces bactérias com a expectativa de descobrirem novos medicamentos para combater a resistência aos antibióticos.
No entanto, os autores do novo estudo apontam que pesquisas por novos antibióticos em base de solo Streptomyces “Redescobrir em grande parte compostos conhecidos.” Eles também observam que nenhum estudo pesquisou sistematicamente os microbiomas. Então, eles optaram por se concentrar em Streptomyces em insetos.
Eles coletaram mais de 2.500 espécies de insetos, desde formigas, abelhas e moscas a besouros, mariposas, borboletas e muito mais. Cerca de um terço veio de regiões com clima temperado, outro terço veio dos trópicos e o restante veio de áreas mais frias, como o Ártico.
Os pesquisadores observam que, ao contrário do "pressuposto prevalecente" de que Streptomyces As espécies são mais abundantes no solo, suas descobertas sugerem que as bactérias são igualmente abundantes nos insetos.
Bactérias de insetos são mais poderosas
Os insetos produziram mais de 10.000 cepas de bactérias para teste. Os pesquisadores também examinaram 7.000 cepas provenientes do solo e de plantas.
Seguiu-se uma bateria intensiva e muito poderosa de testes, envolvendo mais de 50.000 tentativas no total.
A equipe testou o quão bem cada cepa de Streptomyces foi capaz de impedir o crescimento de 24 tipos diferentes de germes, incluindo alguns que podem causar danos graves, como a superbactéria resistente à meticilina Staphylococcus aureus (MRSA).
Os resultados mostraram que Streptomyces cepas provenientes de insetos foram capazes de combater bactérias e fungos infecciosos com mais força do que cepas provenientes do solo ou das plantas.
A equipe também testou algumas das cepas mais promissoras em camundongos. Essas cepas foram muito eficazes na eliminação de infecções bacterianas e fúngicas e apenas algumas apresentaram efeitos colaterais tóxicos.
Em outra parte do estudo, os pesquisadores se concentraram na cifomicina, um composto antifúngico que encontraram em Streptomyces bactéria no brasileiro Cyphomyrmex formiga cultivadora de fungo.
Depois de analisar a estrutura química da cifomicina, eles a purificaram e mostraram que ela poderia tratar Candida albicans Em ratos. C. albicans é um fungo que comumente infecta pessoas com sistema imunológico enfraquecido. O composto também parecia ter poucos efeitos colaterais tóxicos em ratos.
Deixe os insetos "fazerem a prospecção"
A equipe não ficou surpresa ao descobrir que os insetos podem ser uma rica fonte de novos antibióticos. A sobrevivência dos insetos depende da co-evolução com micróbios que ajudam a combater patógenos que também estão evoluindo.
Os pesquisadores também apontam que, como as bactérias co-evoluíram com os insetos, elas podem oferecer duas vantagens. Em primeiro lugar, eles têm menos probabilidade de serem tóxicos e, em segundo lugar, podem ser eficazes contra patógenos resistentes a medicamentos.
“Os insetos estão fazendo a prospecção por nós”, diz Cameron R. Currie, professor de bacteriologia e autor sênior do estudo.
Ele e seus colegas concluem:
“A promessa de insetos associados Streptomyces como uma nova fonte de antimicrobianos tem o potencial de revigorar os canais de descoberta de antibacterianos e antifúngicos estagnados. ”
