Antibióticos e Resistência Bacteriana

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FAHESP I IESVAP 
@LUCIANAZDS I MEDICINA 
 
 
 Os antibióticos são substâncias que em baixas concentrações inibem o crescimento e 
podem levar a morte de bactérias. Podem ser naturalmente produzidos por outros 
microorganismos, como bactérias e fungos, com o objetivo de impedir o crescimento de 
outras bactérias competidoras, ou podem ser um produto similar produzidos inteiramente 
ou parcialmente por síntese química. 
 Os alvos dos antibióticos são a fisiologia e a bioquímica das bactérias. E existem cinco 
alvos principais : a parede celular bacteriana, a membrana celular, a síntese de proteínas, 
a síntese de DNA e RNA, e o metabolismo do ácido fólico. Só interferir em algum desses 
processos, o antibiótico está ameaçando a sobrevivência da célula. 
 Esses alvos bacterianos são diferentes ou inexistentes em células eucarióticas, como as 
de seres humanos, o que significa que os antibióticos são drogas relativamente não toxicas 
para os seres humanos. 
 Os antibióticos B- lactâmicos, como penicilinas, cefalosporinas e carbapenemas, 
bloqueiam a síntese da parede celular bacteriana. Essa estrutura está ausente em células 
animais mas é essencial para a sobrevivência da bactéria. 
 Já o ribossomo bacteriano é alvo da tetraciclina, aminoglicosídeos, macrolídeos e 
outros antibióticos. Esse ribossomo é suficientemente diferente do ribossomo eucariótico 
impedindo que a inibição cruzada ocorra. 
 No caso do metabolismo do ácido fólico, ele está presente nas bactérias mas não nos 
humanos, que adquirem através da alimentação. Assim, o antibiótico, sulfonamida, que 
age na síntese do ácido fólico na bactéria não tem um alvo nas nossas células. 
 A resistência aos antibióticos é algo preocupante, pois é a capacidade dos 
microorganismos de resistir aos efeitos de um antibiótico ou antimicrobiano. O uso 
inadequado de antibióticos, seja pelo uso exacerbado e indiscriminado em humanos, 
justamente por não afetar os seres humanos diretamente durante o tratamento, ou o uso 
na dieta animal, promovem pressão seletiva por linhagens resistentes. Mutações e o 
compartilhamento de material genético seguidos por seleção impulsionam o crescimento 
e aparecimento de linhagens resistentes a diversos antibióticos. 
 A resistência das bactérias aos antibióticos se manifesta principalmente através de 
quatro mecanismos : a modificação do alvo, o efluxo, a imunidade e a destruição 
catalisada por enzimas. 
 A modificação do alvo pode ocorre pela mutação dos próprios alvos como as 
topoisomerases que atuam ajudando a abrir a fita de DNA na replicação. Eles são alo dos 
antibióticos de fluoroquinolona. O antibiótico faz com que a enzima passe a cortar o DNA 
além do necessário. Com a mutação na topoisomerase, ela se torna menos susceptível à 
ligação com o antibiótico, evitando que ele altere a sua função na replicação do DNA. 
 Também pode ocorrer pela produção de enzimas que modificam os alvos dos 
antibióticos, como por exemplo, a metiltransferase. O RNS ribossomal 23S da bactéria 
passa a ser metilado por essa enzima no local ou próximo ao local em que o antibiótico 
irá se ligar, assim ele não conseguirá se ligar e interferir na síntese de proteínas. 
ANTIBIÓTICOS 
 
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 O efluxo ocorre através de uma grande família de bombas de proteínas que expulsam, 
entre outras moléculas, os antibióticos do interior da célula. 
 Na imunidade, os antibióticos ou os seus alvos são ligados por proteínas diversas que 
impedem a ligação antibiótico-alvo. 
 Outro mecanismos de resistência aos antibióticos são as enzimas que reconhecem 
antibióticos e os modificam de forma a eliminar as características funcionais que lhe 
permitem interagir com seus alvos. As B- lactamases, por exemplo, clivam o anel B-
lactâmico que é característicos dos antibióticos e essencial para sua ação. 
ANTIBIÓTICO VANCOMICINA 
 Age impedindo que as bactérias formem a parede celular se ligando a peptídeos que 
são necessários para a construção da parede, em particular aqueles que terminam com 
duas cópias do aminoácido D-alanina (D-ala). Mas algumas bactérias patogênicas, por 
meio de transferência horizontal de genes, adquiriram de organismos não patogênicos 
produtores de vancomicina, os mecanismos de resistência à essa molécula. Essa 
resistência é uma versão modificada do alvo, onde a bactéria resistente tem uma nova 
maquinaria biossintética que altera a estrutura da parede celular. Elas substituem uma 
dessas D-ala presentes no peptídeo da sua parede celular por um D-lactado (D-lac), 
reduzindo a habilidade da vancomicina de se ligar ao seu alvo. 
 Hoje essa resistência se espalhou fazendo com que perigosas infecções causadas por 
Enterococcus (VRE) e Sthaphylococcus aureus resistentes à vancomicina (VRSA) se tornem 
mais comuns. 
 Em 2011, sintetizaram uma nova versão da vancomicina que se liga tanto a peptídeos 
com terminações D-ala / D-ala, quanto aqueles D-ala/ D-lac. Grupos de pesquisa 
realizaram alterações na estrutura do antibiótico para impedir a construção da parede 
celular bacteriana e causar a permeabilidade dela, levando à morte da célula. 
Recentemente, os pesquisadores que criaram a nova versão do antibiótico em 2011 
uniram as três modificações em apenas uma vancomicina. O novo antibiótico é pelo 
menos 25 mil vezes mais potente contra microorganismos como VRE e VRSA. 
 Bactérias resistentes à vancomicina foram testadas com essa nova versão do antibiótico 
e, mesmo após 50 dias adicionando o antibiótico, elas não foram capazes de gerar 
resistência, sugerindo que o novo composto pode ser bem mais durável que os antibióticos 
atuais. Esse novo composto ainda não está pronto para teste em humanos.