Os genes que tornam as bactérias resistentes aos antibióticos são muito mais difundidos em nosso meio ambiente do que se pensava anteriormente. Um novo estudo, da Universidade de Tecnologia de Chalmers e da Universidade de Gotemburgo, na Suécia, mostra que bactérias em quase todos os ambientes carregam genes de resistência, com risco de se espalharem e agravarem o problema de infecções bacterianas intratáveis com antibióticos.
“Identificamos novos genes de resistência em locais onde não foram detectados até agora. Esses genes podem constituir uma ameaça negligenciada à saúde humana”, diz Erik Kristiansson, professor do Departamento de Ciências Matemáticas.
Segundo a Organização Mundial da Saúde (OMS), a resistência aos antibióticos é uma das maiores ameaças à saúde global. Quando as bactérias se tornam resistentes aos antibióticos, torna-se difícil ou impossível tratar doenças como pneumonia, infecções de feridas, tuberculose e infecções do trato urinário. De acordo com o Grupo de Coordenação Interagências da ONU sobre Resistência Antimicrobiana (IACG), 700.000 pessoas morrem a cada ano de infecções causadas por bactérias resistentes a antibióticos.
Procurando genes de resistência em novos ambientes
Os genes que tornam as bactérias resistentes têm sido estudados há muito tempo, mas o foco tem sido tradicionalmente na identificação dos genes de resistência que já são predominantes em bactérias patogênicas. Em vez disso, no novo estudo da Suécia, os pesquisadores analisaram grandes quantidades de sequências de DNA de bactérias para analisar novas formas de genes de resistência, a fim de entender o quão comuns eles são. Eles rastrearam os genes em milhares de diferentes amostras bacterianas de diferentes ambientes, dentro e fora das pessoas, no solo e em estações de tratamento de esgoto. O estudo analisou 630 bilhões de sequências de DNA no total.
“Os dados requerem muito processamento antes de se obter a informação. Utilizamos a metagenômica, uma metodologia que permite analisar grandes quantidades de dados”, afirma Juan Inda Díaz, doutorando do Departamento de Ciências Matemáticas, e o autor principal do artigo.
O estudo mostrou que os novos genes de resistência a antibióticos estão presentes em bactérias em quase todos os ambientes. Isso também inclui nossos microbiomas – os genes das bactérias encontradas nas pessoas – e, mais alarmante, bactérias patogênicas, que podem levar a mais infecções difíceis de tratar. Os pesquisadores descobriram que os genes de resistência em bactérias que vivem em humanos e no meio ambiente eram dez vezes mais abundantes do que os conhecidos anteriormente. E dos genes de resistência encontrados em bactérias no microbioma humano, 75% não eram conhecidos anteriormente.
Os pesquisadores enfatizam a necessidade de mais conhecimento sobre o problema da resistência aos antibióticos.
“Antes deste estudo, não havia nenhum conhecimento sobre a incidência desses novos genes de resistência. A resistência a antibióticos é um problema complexo, e nosso estudo mostra que precisamos aprimorar nossa compreensão do desenvolvimento de resistência em bactérias e dos genes de resistência isso pode constituir uma ameaça no futuro”, diz Kristiansson.
Esperando prevenir surtos bacterianos no setor de saúde
A equipe de pesquisa está atualmente trabalhando na integração dos novos dados no projeto internacional EMBARK (estabelecendo uma linha de base de monitoramento para resistência a antibióticos em ambientes-chave). O projeto é coordenado por Johan Bengtsson-Palme, professor assistente do Departamento de Ciências da Vida em Chalmers, e visa coletar amostras de fontes como águas residuais, solo e animais para ter uma ideia de como a resistência a antibióticos está se espalhando entre humanos e o meio ambiente.
“É essencial que novas formas de genes de resistência sejam levadas em consideração nas avaliações de risco relacionadas à resistência a antibióticos. Com as técnicas que desenvolvemos, podemos monitorar esses novos genes de resistência no ambiente, na esperança de que possamos detectá-los em bactérias patogênicas antes que possam causar surtos em um ambiente de saúde”, diz Bengtsson-Palme.
Mais sobre o estudo
Os pesquisadores usaram DNA de dois bancos de dados públicos. O primeiro banco de dados, ResFinder, contém alguns milhares de genes de resistência a antibióticos previamente conhecidos em bactérias. Os pesquisadores os expandiram com um grande número de novos genes de resistência que encontraram por meio de uma análise do DNA bacteriano. Os genes de resistência conhecidos e novos totalizaram 20.000 no total.
O segundo banco de dados, MGnify, contém grandes quantidades de DNA bacteriano de diferentes fontes, como bactérias que vivem nas pessoas e nas pessoas, em estações de tratamento de esgoto e do solo e da água. Estes foram analisados para investigar quão comuns eram os vários genes de resistência no DNA bacteriano. O estudo analisou 630 bilhões de sequências de DNA no total e os resultados mostraram que os genes de resistência estão presentes em quase todos os ambientes. Antes deste estudo, não havia conhecimento sobre a incidência desses novos genes de resistência.
O método usado pelos pesquisadores se chama metagenômica e não é novo, mas até agora não foi usado para analisar novos tipos de genes de resistência a antibióticos em quantidades tão grandes. A metagenômica é um método de estudar o metagenoma, que é o conjunto completo de genes de todos os organismos diferentes em uma determinada amostra ou em um determinado ambiente. Com o método, também é possível estudar microrganismos que não podem ser cultivados em laboratório.
Este estudo foi realizado por Juan Salvador Inda-Díaz, David Lund, Marcos Parras-Moltó, Anna Johnning, Johan Bengtsson-Palme e Erik Kristiansson. Os pesquisadores trabalham na Chalmers University of Technology, na University of Gotemburgo e no Fraunhofer-Chalmers Center, na Suécia.