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Vírus podem substituir antibióticos no combate a bactérias patogénicas Embora a mortalidade e perda de qualidade de vida devido a doenças infeciosas tenham diminuído ao longo das duas últimas décadas, o impacto mundial das doenças infeciosas continua a ser considerável. As doenças infeciosas são, de acordo com a OMS, a segunda principal causa de morte em todo o mundo, sendo responsáveis por um terço da mortalidade global anual. A agravar esta situação, estirpes de microrganismos comuns têm vindo a desenvolver resistência aos medicamentos que antes eram eficazes contra eles, tornando-se cada vez mais frequentes a nível da comunidade e a nível hospitalar. Estes microrganismos resistentes desafiam as terapias convencionais e representam uma ameaça à saúde pública, apontando para a necessidade de desenvolvimento de terapias alternativas eficientes. A terapia fágica é, de entre as abordagens alternativas aos antimicrobianos convencionais, uma das mais promissoras. Uma das vantagens mais importantes desta tecnologia reside no facto de a sua eficácia na inativação de estirpes resistentes aos atuais antimicrobianos ser idêntica à das suas correspondentes selvagens não resistentes. Esta terapia baseia-se no uso de
bacteriófagos (vírus que infetam bactérias) para inativar bactérias patogénicas. Esta abordagem, quando comparada com o método convencional, uso de antibióticos, apresenta várias vantagens. Entre as vantagens mais relevantes pode citar-se: 1) alvo específico, os fagos são, de um modo geral, específicos para uma única espécie ou mesmo estirpe bacteriana, não afetando o bacterioma humano e muito menos as células do organismo humano; 2) desenvolvimento de resistência a fagos limitado, os fagos apresentam taxas de mutação e replicação mais elevadas do que as bactérias, superando a adaptação das bactérias. Além disso, é muito mais fácil produzir novos fagos que novos antibióticos. O uso de misturas de diferentes estirpes de fagos impede o aparecimento de estirpes resistentes durante o tratamento. Por outro lado, as células bacterianas resistentes aos fagos crescem mais devagar que as células sensíveis a estes e são também menos virulentas, apresentando assim menor probabilidade de sobreviverem no ambiente e de serem patogénicas. 3) impacto limitado, ao contrário dos antibióticos, os fagos são autorreplicantes, replicam-se exponencialmente na presença de bactérias e deixam de se replicar
quando as bactérias desaparecem; 4) elevada resistência às condições ambientais, os fagos encontram-se no mesmo ambiente que os seus hospedeiros bacterianos, apresentando maior resistência às condições ambientais do que as bactérias; 5) tecnologia usada para produzir suspensões de fagos é flexível, rápida e barata. Um dos estudos do nosso grupo de trabalho teve como objetivo avaliar a eficácia desta tecnologia para tratar infeções urinárias. São muitas as bactérias que causam infeções urinárias no Homem, nomeadamente o grupo das bactérias entéricas, que cada vez mais apresentam resistências aos antibióticos usados no tratamento destas infeções. De entre estas bactérias distingue-se a espécie Enterobacter cloacae que apresenta uma taxa elevada de resistência a antibióticos e é uma bactéria frequentemente envolvida em infeções adquiridas a nível hospitalar. Foram isolados e testados três fagos que infetam E. cloacae. Foi estudado o genoma dos fagos, a sua sobrevivência, a gama de hospedeiros e a interação fago/hospedeiro em amostras de meio de cultura e de urina. A presença de profagos, a recuperação da viabilidade do hospedeiro e o desenvolvimento de
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resistência aos fagos após o tratamento também foram avaliados. O crescimento de E. cloacae foi inibido pelos três fagos, resultando numa diminuição de ≈ 1000 vezes. O uso de misturas com dois ou três fagos foi significativamente mais eficaz (diminuição de ≈ 10000 vezes). Na urina, a inativação também foi eficaz (≈ 100 vezes). Os dois fagos são seguros para inativar as bactérias (não apresentam genes que codificam para a enzima integrase e para toxinas). Algumas bactérias permaneceram viáveis na presença dos fagos, mas as suas colónias foram menores do que os do controlo não tratado e foram visíveis apenas após 5 dias de incubação (no controlo foram visíveis após 24 h). A elevada eficiência de inativação bacteriana com misturas de fagos associada à sua segurança e aos longos períodos de sobrevivência destes, mesmo em amostras de urina, abre caminho para estudos mais aprofundados, especialmente in vivo, para controlar infeções do trato urinário e evitar o desenvolvimento de resistências por estirpes de E. cloacae a nível hospitalar. Adelaide Almeida CESAM e Departamento de Biologia Universidade de Aveiro
Foto da semana
A não perder!
No âmbito das comemorações do Ano Internacional da Luz decorreu passada 2ª feira, na Fábrica, uma Ação de Formação para professores do 1º Ciclo do EB do Agrupamento de Escolas de Aveiro sobre fotografia estenopeica. Nesta ação de formação, dinamizada pelo ateliê Imagerie – Casa de Imagens, os professores construíram e personalizaram a sua própria câmara fotográfica - TOSCA, uma câmara estenopeica (ou câmara pinhole) artesanal baseada em materiais de baixo custo.
Na próxima 4ª feira, dia 27 de abril, decorre mais uma sessão do ciclo “Para Que Serve…?”, desta vez dedicada à Língua Portuguesa – “Para Que Serve a Língua Portuguesa?”. Para debater este tema teremos connosco Elza Miné, professora da Universidade de São Paulo e Sandro William Junqueira, escritor e declamador. Esta sessão acontece pelas 18h00, no auditório da Reitoria da Universidade de Aveiro. Não perca!
mais informações em www.fabrica.cienciaviva.ua.pt
Mais vale saber… | O que é um fago? Os fagos ou bacteriófagos são vírus que têm a capacidade de infetar bactérias. São, por isso, parasitas intracelulares obrigatórios que se multiplicam no interior das bactérias utilizando o mecanismo de replicação da célula hospedeira que, geralmente, acaba por ser destruída. Os fagos, em geral, são constituídos por uma cabeça, que contém o material genético (DNA ou RNA), que é envolvida por uma camada proteica designada de cápside. A maioria dos fagos apresenta uma cauda ligada à cabeça, que consiste num tubo oco, através do qual o material genético é injetado na célula bacteriana durante a infeção, ficando a cápside no exterior. A célula hospedeira produz então os diferentes componentes do vírus que, posteriormente, são montados formando novas partículas virais que são libertadas para o exterior do hospedeiro lisando-o. Os novos vírus podem infetar novas células, iniciando um novo ciclo de replicação. Este tipo de ciclo de replicação é chamado de ciclo lítico e os fagos que se replicam através deste ciclo são designados de vírus líticos. Os vírus também se podem replicar pelo ciclo lisogénico, integrando o seu genoma no genoma do hospedeiro.
Ciência na Agenda
Estes vírus são designados de vírus temperados e só são replicados quando a célula bacteriana se divide. Como a infeção viral é muito específica, um vírus que infeta uma bactéria não consegue infetar uma célula animal, e os vírus líticos que infetam bactérias, em geral, rebentam a célula hospedeira após replicação, estes vírus podem ser usados para destruir bactérias patogénicas. Os fagos podem ser uma alternativa à utilização de antibióticos, nomeadamente em casos de resistência bacteriana a estas drogas.■
24 abr
11h00
PAI, VOU AO ESPAÇO E JÁ VOLTO!
21 abr
21h15
Quintas da Ria – “Sal – reinventar dos negócios”, na Fábrica Centro Ciência Viva de Aveiro.
24 abr
11h00
Pai, vou ao espaço e já volto! – A vida lá em cima, na Fábrica Centro Ciência Viva de Aveiro.
24 abr
10h00 e/ou
Dóing - Programação e robótica “Faz tu mesmo!”, na Fábrica Centro Ciência Viva de Aveiro.
27 abr
18h00
Para que serve a língua portugesa?, com Elza Miné e Sandro William Junqueira, no auditório da Reitoria da Universidade de Aveiro.
29 abr
21h30
Conversas com Luz - “Os materiais vistos à luz da Medicina”, com Mª Helena Fernandes, no Hotel Moliceiro.
14h30
Fábrica Centro Ciência Viva de Aveiro 2016