Bacterias resistentes a antibóticos

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Resistência de Bactérias a Antibióticos 
Catarina Pimenta, Patrícia Rosendo 
Departamento de Biologia, Colégio Valsassina 
 
Resumo 
O propósito deste trabalho é testar a resistência de bactérias (Escherichia coli) quando estas estão em 
contacto com antibiótico e diferentes concentrações do mesmo. 
Aplicamos um protocolo adaptado de Haddix et al. (2000). Foi possível verificar o número de colónias 
existentes em cada placa e comparar o resultado com as variações de concentração do medicamento, tendo 
por base a teoria de Charles Darwin. 
Constatámos que a E. coli com o passar dos dias, foi manifestando uma certa adaptação às condições do 
meio com antibiótico. 
Palavras-Chave: Escherichia coli, Ampicilina, resistência, selecção natural 
 
Introdução 
 Este trabalho tem como principal objectivo verificar a evolução da resistência de certas bactérias neste 
caso das E. Coli à Ampicilina e a relaciona-lo com a selecção natural. 
 As bactérias são organismos unicelulares, procariontes, que podem ser encontrados na forma isolada 
ou em colónias. Estas são microrganismos constituídos por uma única célula, sem núcleo organizado nem 
organelos, que se reproduzem por reprodução assexuada através de mitoses sucessivas, diferindo-se, 
apenas, dos progenitores devido as mutações que ocorrem durante a divisão. 
 Para combater estes organismos são usados antibióticos, porém o seu uso excessivo e um pouco 
desequilibrado tem feito com que as bactérias ganhem resistência a estes antibióticos. Esta é desenvolvida 
de várias formas dependendo dos modos de acção do antibiótico. 
 Muitas pessoas pensam que a resistência aos antibióticos é somente um problema dos que abusam dos 
antibióticos, mas isso não é a realidade. Quando as pessoas não fazem um uso correcto dos antibióticos, é a 
saúde pública que está em risco. Mesmo que já não tome antibióticos há muito tempo, uma infecção 
causada por bactérias resistentes pode ser mais difícil de tratar. 
 Um antibiótico é definido como sendo uma substância de origem tanto biológica como sintética que 
actua especificamente sobre uma etapa essencial do metabolismo das bactérias, tal como a síntese proteica 
ou de ácidos nucleícos, ou destruindo a sua membrana citoplasmática. 
 Tal como diferentes tipos de bactérias têm formas distintas de acção, também os antibióticos resistam 
de maneiras diferentes à sua actuação, nomeadamente: mudando a permeabilidade da sua membrana 
celular podendo evitar a entrada do antibiótico, levando à sua saída do meio intracelular ou ainda 
adquirindo a habilidade de degradar e/ou inactivar o antibiótico. 
 Esta resistência pode ser conseguida de duas maneiras: uma mutação espontânea num grupo de células 
que leva à formação de genes presentes nas bactérias mutantes que lhes conferem uma característica que 
permita os métodos de resistência referidos ou a transferência de genes entre microrganismos, que até 
podem ser de espécies de micróbios não relacionadas. 
 Segundo Darwin, o antibiótico é um factor de selecção que seleciona as bactérias que resistem à acção 
dos antibióticos e elimina as bactérias que não apresentam resistência. 
 Depois de um determinado tempo, tais bactérias remanescentes reproduzem-se, aumentam a sua 
população e, quando são submetidas a uma eventual acção de antibióticos, não são eliminadas, pois são 
resistentes, descendentes das bactérias iniciais. 
 A Escherichia coli é uma bactéria bacilar. É a mais comum e uma das mais antigas bactérias simbiontes 
do homem. O seu habitat natural é o lúmen intestinal dos seres humanos e de outros animais de sangue 
quente. A E. coli é um dos poucos seres vivos capazes de produzir todos os componentes de que é feita, a 
partir de compostos básicos e fontes de energia suficientes. 
 Para este trabalho utilizou-se uma colónia-mãe de E. coli para criar uma população de bactérias, sendo 
que, como já foi referido anteriormente como a multiplicação de bactérias se dá por mitose, todas as 
bactérias serão em princípio geneticamente iguais, sendo que apenas pode haver diferenças genéticas 
através da acumulação de mutações espontâneas, dependendo a frequência dessas bactérias mutantes da 
pressão selectiva do meio, neste caso concreto, a presença de antibiótico ou não no meio de cultura. 
 
 
2 
 
Material e Metodologia 
Os procedimentos usados neste projecto foram adaptados a partir de Haddix et al. (2000) 
O protocolo foi modificado pela substituição da bactéria original pela E.coli, pelas técnicas de 
esterilização (teve-se que utilizar álcool para limpar as bancadas e alguns utensílios; usar chama de uma 
lamparina para esterilizar algum material antes do seu uso; e uma panela de água a ferver para goblés ou 
tinas, em que o uso da chama era inviável) e na preparação do meio LB visto não possuirmos 
hidrogenofosfato de sódio substituímos por o hidrogenofosfato de magnésio de modo a manter o par ácido-
base responsável pelo efeito tampão. 
O design experimental utilizado encontra-se apresentado na fig. 1. 
 
 
 
 
 
 
Apresentação e Tratamento de Resultados 
Abaixo estão apresentados os resultados obtidos na experiência e os respectivos gráficos que incluem o 
tratamento de resultados com base na média e desvio padrão dos valores. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 - AP A 
 10⁻⁶ 10⁻⁷ 10⁻⁸ 10⁻⁹ 10⁻¹⁰ 
Média 37 21 24 21 19 
M+Dv 57 35 36 40 28 
M-Dv 17 7 12 2 11 
Desvio Padrão 20 14 12 19 9 
Tabela I: - AP A 
Figura 1: - Design experimental 
3 
 
-10
0
10
20
30
40
10⁻⁶ 10⁻⁷ 10⁻⁸ 10⁻⁹ 10⁻¹⁰
N
º 
de
 c
ol
ón
ia
s p
or
 p
la
ca
Diluição do meio de cultura
Grupo A -AP
Média
Média + Desvio 
Padrão
Média - Desvio 
Padrão
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 +AP A 
 10⁻² 10⁻³ 10⁻⁴ 10⁻⁵ 10⁻⁶ 
Média 46 62 42 47 151 
M+Dv 79 148 100 99 273 
M-Dv 12 -24 -17 -6 29 
Desvio Padrão 34 86 58 52 122 
 -AP B 
 10⁻² 10⁻³ 10⁻⁴ 10⁻⁵ 10⁻⁶ 
Média 8 10 15 10 9 
M+Dv 12 14 29 16 14 
M-Dv 3 5 0 3 3 
Desvio Padrão 4 4 15 7 6 
 + AP B 
 10⁻⁶ 10⁻⁷ 10⁻⁸ 10⁻⁹ 10⁻¹⁰ 
Média 25 35 105 86 17 
M+Dv 59 58 248 106 23 
M-Dv -9 11 -38 65 10 
Desvio Padrão 34 23 143 21 6 
Tabela II: +AP A 
Tabela III: - AP B 
Tabela IV: +AP B 
Figura 2: Grupo A -AP 
4 
 
-50
0
50
100
150
200
10⁻² 10⁻³ 10⁻⁴ 10⁻⁵ 10⁻⁶
N
º 
de
 c
ol
ón
ia
s p
or
 p
la
ca
Diluição do meio de cultura
Grupo A +AP
Média
Média + Desvio 
Padrão
Média - Desvio 
Padrão
-10
0
10
20
30
10⁻² 10⁻³ 10⁻⁴ 10⁻⁵ 10⁻⁶
N
º 
de
 c
ol
ón
ia
s p
or
 p
la
ca
Diluição do meio de cultura
Grupo B -AP
Média
Média + Desvio 
Padrão
Média - Desvio 
Padrão
-40
-20
0
20
40
60
80
10⁻⁶ 10⁻⁷ 10⁻⁸ 10⁻⁹ 10⁻¹⁰
N
º 
de
 c
ol
ón
ia
s p
or
 p
la
ca
Diluição do meio de cultura
Grupo B +AP
Média
Média + Desvio 
Padrão
Média - Desvio 
Padrão
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Discussão de Resultados 
Na colónia parental não existia nenhuma bactéria resistente ao antibiótico, visto que quando no dia1 foi 
adicionada ampicilina nas placas da cultura-mãe nenhuma sobreviveu. Pode-se especular que não havia, nas 
bactérias da amostra retirada da cultura-mãe, resistentes a este antibiótico. Mesmo assim o resultado é um 
pouco abrupto quando relacionado com os restantes grupos de placas, admite-se, portanto, que seja 
possível que tenham ocorrido erro na aplicação do protocolo. 
Ao contrário do esperado, a frequência de células resistentes nas culturas + AP foi elevada e verificou-se 
que as células presentes nas culturas +AP eram mais quenas – AP. Nas culturas +AP, aquelas que continham 
ampicilina, onde se pensava que a resistência das bactérias ao antibiótico fosse menor, não o foi, mas sim o 
oposto. 
Figura 3: Grupo A +AP 
Figura 5: Grupo B +AP 
Figura 4: Grupo B -AP 
5 
 
A célula original não deveria ser resistente à ampicilina, visto que após a formação da cultura-mãe, 
nenhumas das células pertencentes à mesma, que foi toda gerada pela mesma célula, sobreviveu à acção do 
antibiótico. 
 As bactérias multiplicam-se através de reprodução assexuada, normalmente por bipartição, sendo assim 
todas as células são geneticamente iguais, porém a ocorrência de mutações durante esse processo é uma 
explicação para o facto das células se terem tornado resistentes ao antibiótico ao longo do tempo. 
As diferenças entre os grupos A e B relacionam-se com a existência ou não de antibiótico nos tubos. O 
grupo A não contém antibiótico e o B contém. 
Esperava-se que, por ordem crescente de resistência, as bactérias resistissem menos no grupo B +AP, 
em seguida ou no grupo B – AP ou então no grupo A +AP e por fim no grupo A – AP, este último, não contém 
qualquer tipo de antibiótico. 
Todavia não ocorreu o esperado, o grupo onde as células bacterianas resistiram menos foi no B, sem 
ampicilina, de seguida no grupo A, também sem ampicilina, tal é pouco natural, devido ao grupo B, como já 
foi referido anteriormente, ser aquele que contém ampicilina no tubo, logo deveria ser o que não continha o 
antibiótico o mais resistente. 
Era esperado que a taxa de crescimento das bactérias fosse crescendo com o aumento da diluição. Este 
até foi bastante semelhante para as diferentes concentrações de placas dentro do mesmo grupo. Uma 
explicação pode ser devido ao tempo de incubação ter sido alargado face a não terem existido resultados no 
tempo previsto. Isso poderá ter conduzido a que as colónias de bactérias nas diferentes concentrações 
atingissem um estado terminal de crescimento onde se verifica uma estabilização do seu processo de 
multiplicação que a partir de um determinado momento se torna independente do tempo de incubação. 
Posteriormente, a nível de resistência as bactérias no grupo B com ampicilina, foram mais resistentes 
que as do grupo A, este resultado também não era esperado, visto que o grupo B tem mais antibiótico que o 
A. 
Embora nem todos os resultados obtidos sejam totalmente credíveis, já que, em alguns, existe alguma 
discrepância de valores, como se pode observar nos gráficos a cima representados, pode afirmar-se que 
foram cumpridas todas as normas mínimas contra a contaminação das placas e restantes materiais por parte 
de outras espécies bacterianas. 
 
Conclusão 
Este projecto permitiu-nos verificar a actuação das leis da selecção natural, desenvolvidas 
maioritariamente por Charles Darwin, e o modo como estas regem o mundo vivo que nos rodeia. 
Após a elaboração desta experiência e da análise dos seus resultados pôde concluir-se que os valores 
obtidos não foram os esperados. Este facto pode ser justificado com base na falta de meios para a 
esterilização do material ou mesmo a adaptação das bactérias ao antibiótico utilizado. 
O desenvolvimento deste trabalho foi-nos portanto fundamental para consolidar e aprofundar os 
conhecimentos que tinham sido anteriormente abordados numa vertente teórica e ainda nos permitiu 
comprovar que nem todas as experiências nos permitem alcançar os resultados inicialmente previstos. 
 
Bibliografia 
 http://pt.wikipedia.org/wiki/Bact%C3%A9ria 
 http://pt.wikipedia.org/wiki/Escherichia_coli 
 http://www.darwin2009.pt/img/upload/resistencia_FINAL(1).pdf 
 Haddix, P.; Paulsen, E.; Werner, T. (2000). Bioscene. v26, p1-21.