Os cientistas identificam mutações novas nas bactérias que promovem a evolução da resistência antibiótica

Os cientistas do instituto largo do MIT e do Harvard em Cambridge, Massachusetts, identificaram mutações novas nas bactérias que promovem a evolução da resistência antibiótica de nível elevado.

Os resultados, publicados no eLife, adicionam a nossa compreensão de como a resistência antibiótica se torna, que a equipe diz é crucial para manter a eficácia da existência e das drogas futuras.

A elevação das bactérias resistentes aos antibióticos está desafiando clínicos, com algumas infecções já resistentes a quase todas as drogas disponíveis. Um relatório 2013 dos centros para o controlo e prevenção de enfermidades calcula que tais infecções matam pelo menos 23.000 povos todos os anos nos Estados Unidos apenas.

Deborah pendurou, autor superior do estudo actual e o membro do instituto do núcleo e o co-director da doença infecciosa e do programa de Microbiome no instituto largo, dizem: “Algumas espécies de bactérias, incluindo mycobacteria, desenvolvem a resistência de droga em conseqüência das mutações em seus genes. Nós quisemos ganhar a introspecção nova nos processos moleculars que promovem a resistência nestas espécies olhando os relacionamentos entre a concentração de antibióticos, seus efeitos da matança nas bactérias, e a emergência de mutantes resistentes aos medicamentos.”

Para fazer esta, pendurado e sua equipe cresceu centenas de culturas do Mycobacterium smegmatis da espécie (Mycobacterium smegmatis), um primo da bactéria que causa a tuberculose. Expor as bactérias às baixas concentrações antibióticas, onde os efeitos da micróbio-matança das drogas eram relativamente lentos. Isto permitiu que a equipe monitorasse a matança das bactérias sensíveis ao isolar os poços individuais onde os mutantes se tornaram.

“Nós detectamos a conseqüência de mutantes resistentes aos medicamentos em uma fracção de nossas culturas,” diz primeiro James Gómez autor. “Cada indivíduo levou únicas mutações em componentes diferentes do ribosome, a máquina molecular complexa responsável para construir proteínas dentro das pilhas.”

A equipe encontrou que estas mutações ribosomal novas concederam às bactérias a resistência a diversas classes diferentes de antibióticos a que visam nem sequer o ribosome, e a quais os mutantes tinham sido expor nunca. Igualmente aumentaram a resistência a dois esforços do não-antibiótico: choque do calor e esforço da membrana.

Gómez explica: “Nós vimos uma aptidão custar às bactérias que as mutações reduziram sua taxa de crescimento. Contudo, reprogramming isso ocorreu dentro das pilhas em resposta às mutações feitas as bactérias muito menos sensíveis aos esforços do antibiótico e do não-antibiótico. Isto sugere que, na espécie tal como o Mycobacterium smegmatis, estes tipos de mutações possam aumentar a aptidão em ambientes do multidrug e a servir como alpondras para a revelação da resistência de droga de nível elevado, apesar do custo que as mutações têm no crescimento.”

A equipe quer agora explorar este fenômeno através da espécie bacteriana diversa, incluindo a tuberculose de Mycobacterium, por aproximações biológicas experimentais de acoplamento com uma exploração completa da informação da seqüência do genoma. Uma compreensão mais completa de como a resistência do multidrug emerge poderia ajudar na revelação ou na optimização de drogas novas para tratar infecções bacterianas.

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