As superbactérias resistentes aos antibióticos existentes são um problema de saúde crescente em todo o mundo. Globalmente, quase cinco milhões de pessoas morrem de infecções resistentes a antimicrobianos todos os anos.
O número anual de infecções resistentes aos antimicrobianos é deverá aumentar em 70%com uma estimativa de 40 milhões de mortes entre agora e 2050.
Para resolver isto, os investigadores devem descobrir novos antibióticos e agentes que melhorem a eficácia dos antibióticos existentes.
A esperança pode vir de uma fonte surpreendente: ostras.
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Em nova pesquisa publicado hoje em PLOS UMmostramos que proteínas antimicrobianas isoladas da hemolinfa da ostra (o equivalente ao sangue) podem matar certas bactérias responsáveis por uma série de infecções. As proteínas também podem melhorar a eficácia dos antibióticos convencionais contra espécies de bactérias problemáticas.
Bactérias robustas e resistentes causam infecções comuns
Pneumonia é uma infecção aguda dos pulmões, comumente causada por Streptococcus pneumoniae. É o principal causa de morte entre crianças menores de cinco anos de idade e uma causa comum de hospitalização e morte em idosos.
Infecções do trato respiratório superior, como amigdalite, também são comuns. Na verdade, eles são os motivo mais frequente as crianças recebem antibióticos.
Infecções persistentes de pele e garganta causadas por Streptococcus pyogenes pode levar ao desenvolvimento de reumática aguda febre e doença cardíaca reumática.
A alta prevalência dessas infecções bacterianas e o uso excessivo de antibióticos contribuíram para a evolução das bactérias resistentes aos medicamentos. Isso torna essas infecções difíceis de tratar.
A formação de biofilmes agrava o problema.
Biofilmes são populações de milhões de células bacterianas incorporadas em uma substância autosecretada que adere às superfícies. Eles protegem as bactérias do sistema imunológico do hospedeiro – e dos antibióticos. Quase todas as infecções bacterianas envolvem biofilmes.
Por causa disso, novos tratamentos antibióticos que podem inibir, romper ou penetrar nos biofilmes são muito valioso.
Ostras como fonte de novos agentes antimicrobianos
Mais de 90% dos antibióticos que usamos atualmente são derivados da natureza. O mesmo é verdade para mais de 65% dos antibióticos em desenvolvimento recente.
Na busca por novos medicamentos antimicrobianos, os pesquisadores geralmente começam observando organismos que produzem produtos químicos antimicrobianos para autodefesa.
As ostras estão expostas a altas concentrações de diversos microrganismos em seu ambiente marinho pure. Por causa disso, eles desenvolveram fortes defesas imunológicas. Por exemplo, eles dependem fortemente de proteínas antimicrobianas e de cadeias de moléculas conhecidas como peptídeos em sua hemolinfa (sangue) para protegê-los de infecções.
Pesquisar nas últimas décadas descobriu que a hemolinfa da ostra contém proteínas e peptídeos antivirais e antibacterianos. Estes são ativos contra uma variedade de patógenos humanos e marinhos.
As ostras, juntamente com outros moluscos, plantas e animais, têm uma longa história de utilização como medicamentos tradicionais para tratar doenças infecciosas.
Na medicina tradicional chinesa, várias preparações de ostras são recomendadas para tratar sintomas de infecção respiratória e condições inflamatórias. Ostras também jogaram um papel significativo na saúde dos povos indígenas na Austrália há milênios. Isto fornece pistas úteis para a descoberta de medicamentos.
Nossa pesquisa mais recente confirma que proteínas antimicrobianas na hemolinfa das ostras rochosas de Sydney (Saccostrea glomerata) são particularmente eficazes em matar Streptococcus spp. bactérias.
As proteínas também foram eficazes na inibição Streptococcus spp. formação de biofilme e poderia penetrar em biofilmes já formados.
Aumentando as drogas que temos
Para melhorar o desempenho dos medicamentos actualmente disponíveis, são cada vez mais combinado com peptídeos e proteínas antimicrobianos.
Esses peptídeos e proteínas podem romper as membranas celulares bacterianas, ajudando os antibióticos convencionais a atingirem seus alvos com mais facilidade. Muitas destas proteínas e peptídeos também podem estimular o sistema imunológico do hospedeiro, tornando o tratamento ainda mais eficaz.
Testamos proteínas da hemolinfa da ostra rochosa de Sydney quanto à atividade contra uma variedade de patógenos bacterianos em combinação com diferentes antibióticos comercialmente disponíveis. Em concentrações muito baixas, as proteínas melhoraram a eficácia dos antibióticos entre duas e 32 vezes.
Os resultados foram particularmente promissores para Streptococcus spp., Staphylococcus aureus (também conhecido como “estafilococo dourado”, uma das principais causas de infecções de pele e corrente sanguínea resistentes a medicamentos) e Pseudomonas aeruginosa (um grande problema para pacientes imunocomprometidos com fibrose cística). Também não houve efeitos tóxicos nas células humanas saudáveis.
O que vem a seguir?
No geral, as proteínas da hemolinfa da ostra são promissoras para o desenvolvimento futuro como terapia antimicrobiana. Eles podem matar patógenos incorporados em biofilmes, trabalhar em sinergia com antibióticos convencionais e não são tóxicos.
No entanto, é necessário mais trabalho, incluindo testes em animais e ensaios clínicos em humanos.
O fornecimento sustentável de proteínas para pesquisa e uso médico é uma consideração importante, mas isso é ajudado pelo fato de as ostras rochosas de Sydney estarem comercialmente disponíveis.
Os resultados deste trabalho apresentam uma oportunidade para as indústrias farmacêutica e de aquicultura colaborarem com investigadores no desenvolvimento de antibióticos novos e mais eficazes.
Kate verãoPesquisador de pós-doutorado, Universidade Cruzeiro do Sul e Kirsten BenkendorffProfessor, Centro Nacional de Ciências Marinhas, Universidade Cruzeiro do Sul
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