Antibiótico experimental torpedeia o lodo protetor que torna as bactérias resistentes mais difíceis de combater

Crédito: Imagens microscópicas de biofilmes bacterianos, não tratados ou tratados com MCC5145 em concentrações variadas. Crédito: M. Blaskovich, et al., Science Translational Medicine (2022) DOI: 10.1126/scitranslmed.abj2381

Está em desenvolvimento um antibiótico experimental capaz de neutralizar uma ampla gama de bactérias Gram-positivas resistentes a medicamentos – patógenos que se protegem em um escudo viscoso, chamado biofilme, projetado pela natureza para manter as ameaças afastadas.

As infecções bacterianas são extraordinariamente difíceis de tratar quando os patógenos são protegidos por um biofilme. O filme se forma como consequência de colônias bacterianas crescendo juntas em uma matriz resistente e protetora. As infecções causadas por bactérias protegidas por biofilmes são muitas vezes crônicas e se estendem por uma gama complexa: Infecções dentárias que levam à perda de dentes podem ser agravadas por biofilmes. Infecções pulmonares resistentes a drogas mortais, infiltração bacteriana do saco que envolve o coração, infecções de feridas e até infecções do sangue podem ser complicadas pela presença de biofilmes.

O tratamento com antibióticos de bactérias protegidas por biofilme é um desafio, dizem os médicos, porque muitos antibióticos convencionais não conseguem penetrar no lodo para matar as bactérias ativas.

Na Austrália, o Dr. Mark Blaskovich, do Centro de Soluções para Superbactérias do Instituto de Biociência Molecular da Universidade de Queensland, tem trabalhado com uma equipe internacional para tratar infecções resistentes que envolvem biofilmes. Blaskovich e colegas chamam seu medicamento experimental de MCC5194 e o descrevem como uma versão modificada da vancomicina, o potente antibiótico apoiado por décadas de uso.

A diferença entre o MCC194 e a vancomicina não modificada é que a droga experimental atua como um torpedo ao encontrar biofilmes. Em testes pré-clínicos, o MCC5194 matou as principais ameaças bacterianas Gram-positivas, como Staphylococcus aureus resistente à meticilina – MRSA – e destruiu o biofilme bacteriano. A droga também foi eficaz em testes contra outras bactérias Gram-positivas e erradicou seus biofilmes também.

Para pacientes em todo o mundo, a morbidade e mortalidade anual por bactérias infecciosas formadoras de biofilme são formidáveis. Além do MRSA, o Streptococcus pneumoniae é outra bactéria formadora de biofilme difícil de tratar. Mas, à medida que a crise de saúde global da resistência antimicrobiana aumentou inexoravelmente, as soluções têm sido poucas e distantes entre si. Pior ainda, o pipeline de pesquisa atual não está produzindo antibióticos suficientes para superar o problema, que Blaskovich e colegas atribuem, pelo menos em parte, a fatores econômicos. O desenvolvimento de antibióticos em empresas farmacêuticas não é uma alta prioridade.

“As infecções bacterianas Gram-positivas resistentes a medicamentos ainda são um fardo substancial para o sistema de saúde pública, com duas bactérias, Staphylococcus aureus e Streptococcus pneumoniae, representando mais de 1,5 milhão de infecções resistentes a medicamentos somente nos Estados Unidos”, escreveu Blaskovich na Science Medicina Translacional.

Em 2019, 250.000 mortes foram atribuídas a esses patógenos em todo o mundo, acrescentou Blaskovich, observando que “infecções bacterianas Gram-positivas resistentes a medicamentos continuam sendo uma preocupação crítica, e novas modalidades de tratamento contra elas são necessárias na clínica”.

A pesquisa, que incluiu equipes nos Estados Unidos, Suíça e Reino Unido, expôs centenas de isolados clínicos de MRSA e outras bactérias Gram-positivas ao MCC194. Além dos testes de células humanas infectadas, a equipe também testou a droga em um modelo animal murino. Um conjunto de experimentos envolveu uma infecção na coxa dos camundongos. Outro braço dos testes avaliou a eficácia do MCC194 contra a septicemia causada por Streptococcus pneumoniae.

O novo composto superou o antibiótico vancomicina aprovado, de acordo com os resultados relatados na Science Translational Medicine, e destruiu biofilmes bacterianos difíceis de erradicar, ao mesmo tempo em que induziu uma baixa taxa de resistência.

A equipe disse que suas descobertas sugerem que o MCC194 pode um dia fazer parte do arsenal da medicina voltado para infecções bacterianas que se tornaram cada vez mais resistentes à terapia antibiótica padrão. A esperança é que o MCC194 se torne um medicamento exclusivo para bactérias Gram-positivas resistentes a medicamentos, particularmente aquelas sobrecarregadas por biofilmes.

Bactérias Gram-positivas são aquelas que absorvem o agente corante conhecido como coloração violeta cristal, que confere um tom arroxeado profundo nesses patógenos quando vistos ao microscópio de luz. As bactérias Gram-positivas têm uma camada externa espessa de peptidoglicano que retém a coloração.

Em contraste, as bactérias Gram-negativas não absorvem prontamente a coloração com violeta de cristal. Eles têm uma camada de peptidoglicano relativamente fina que é imprensada entre uma membrana celular interna e externa. As bactérias Gram-negativas incluem algumas das espécies mais notórias resistentes a drogas: Pseudomonas aeruginosa, Klebsiella, Acinetobacter e E. coli.

Esses patógenos geralmente aparecem rosados quando vistos através de um microscópio de luz após a coloração com violeta de cristal. Espécies Gram-negativas, como suas contrapartes Gram-positivas, são prontamente capazes de formar biofilmes. P. aeruginosa, uma ameaça quando se trata de infecções pulmonares mortais, é caracterizada por um biofilme tenaz.

Embora os esforços para combater as bactérias formadoras de biofilme não sejam tão robustos quanto deveriam, a maioria das pesquisas em andamento se concentra principalmente nas espécies Gram-negativas e na natureza complexa de suas membranas celulares, dizem Blaskovich e colegas.

Esse foco, eles afirmam, ignora uma necessidade inescapável de agentes para tratar pacientes infectados com cepas bacterianas Gram-positivas teimosamente resistentes. “Desenvolvemos um antibiótico glicopeptídeo pré-clínico que tem excelente potência contra centenas de isolados de S. aureus resistentes à meticilina e outras bactérias Gram-positivas”, afirmou Blaskovich, acrescentando que “o composto otimizado [MCC194] foi mais potente que seu pai, a vancomicina , e teve uma baixa taxa de resistência, sugerindo que este composto candidato pode justificar um maior desenvolvimento.”


Publicado em 16/10/2022 07h45

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