Cientistas da Harvard Medical School fizeram o incrível trabalho de filmar, em alguns dias, a mutação e resistência da bactéria Escherichia coli em uma placa de petri gigante com até mil vezes a dose recomendada de antibióticos para um adulto humano. O estudo mostra que, cada vez mais, as bactérias estão desenvolvendo maneiras mais eficientes de mutação para resistirem a drogas.
Para isso, uma placa de petri de 2mx4m foi produzida. Para quem não tem noção de microbiologia, placa de petri é como se fosse uma caixinha de vidro ou plástico transparente em que colocamos microrganismos para crescer de uma forma controlada. Dentro dessa placa, adicionamos ágar que é um alimento para microrganismos derivado de algas e que se assemelha a uma gelatina.
Nessa placa de petri gigantesca, algumas divisões foram feitas. Nas extremidades, marcadas no vídeo com 0, estão E. coli. Depois, está uma medida de antibiótico dez vezes maior que a recomendada para um humano adulto (capaz de causar falência dos rins). Depois, cem vezes a quantidade recomendada e, no meio da placa, a incrível soma de mil vezes a quantidade de antibiótico recomendada para um humano adulto. E, acredite, a bactéria cresce até lá.
A mutação inteira até a última quantidade de antibiótico aconteceu em duas semanas e foi filmado por câmeras colocadas no teto da sala. Foi uma verdadeira batalha pela sobrevivência com morte de várias cepas bacterianas (linhagens) e mutações de outras.
O estudo é uma forma dinâmica de observar os mecanismos bacterianos e suas estratégias que podem ser desenvolvidas em poucos dias. “Nós sabemos pouco sobre os mecanismos internos de defesa que bactérias usam para fugir de antibióticos, mas realmente sabemos menos ainda sobre seus movimentos físicos através do espaço à medida que se adapta para sobreviver em ambientes diferentes”, diz Michael Baym, um dos pesquisadores.
Eles alertam que a placa gigante de petri não é uma projeção de contaminações em hospitais ou ambientes abertos, mas é o mais perto que podem chegar do ambiente real dos laboratórios. “É uma ilustração poderosa de como é fácil para as bactérias se tornarem resistentes aos antibióticos”, ressalta Roy Kishony, responsável pelas filmagens.
“Esta é uma demonstração impressionante de quão rapidamente os micróbios evoluem”, diz Tami Liemberman, um dos líderes da pesquisa.
O passo a passo impressionante da adaptação
- Bactérias se espalham até chegar a uma concentração que os impedem de crescer (a primeira dosagem de antibiótico);
- Em cada nível de concentração, apenas um grupo pequeno de bactérias (cepas) sobrevive, adaptando-se e passando para o próximo nível. Os descendentes desse grupo, mutantes, vão para concentrações ainda mais elevadas do antibiótico (o nível seguinte). Várias cepas diferentes competem pelo espaço e as cepas vencedoras continuam avançando pelo espaço com mais dosagem até chegar numa concentração que não podem mais sobreviver;
- Os mutantes de baixa resistência dão origens a mutantes mais fortes, originando cepas ainda mais resistentes a dosagens cada vez maiores de antibióticos;
- Em 10 dias, as bactérias na placa gigante de petri deram origem a cepas capazes de sobreviver a uma dose mil vezes maior do que a recomendada por médicos. Quando os pesquisadores adicionaram outro antibiótico na placa, as cepas super mutantes desenvolveram resistência cem mil vezes maior do que a inicial;
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