Um antibiótico vivo: a bactéria Bdellovibrio ataca e destrói patógenos humanos

Hannah ingressou no Drug Discovery News como editora assistente em 2022. Ela obteve seu doutorado em neurociência pela Universidade de Washington em 2017 e concluiu o Dalla Lana Fellowship em Jornalismo Global em 2020.

Em 1941, um dos pacientes de Charles Fletcher estava morrendo de septicemia. "Ele tinha vários abscessos no rosto e nas órbitas (para os quais um olho havia sido removido) ... Ele sentia muita dor e estava desesperada e pateticamente doente", escreveu Fletcher, um médico da Radcliffe Infirmary em Oxford (1).

Em qualquer outro hospital, os médicos seriam incapazes de fazer qualquer coisa pelo paciente, exceto tentar mantê-lo confortável. Fletcher, porém, sabia que Howard Florey, farmacologista da Universidade de Oxford, estava ansioso para testar a eficácia de uma nova droga na qual vinha trabalhando. Em 12 de fevereiro, o paciente de Fletcher tornou-se a primeira pessoa a ser tratada com penicilina.

Depois de alguns dias, o paciente estava "muito melhor", de acordo com Fletcher. Infelizmente, os pesquisadores não conseguiram fabricar a droga com rapidez suficiente e o paciente morreu depois que o estoque acabou. Apesar dessa primeira tentativa instável, Fletcher testemunhou a vida de muitos pacientes salvas por essa droga aparentemente milagrosa.

Infelizmente, não demorou muito para que as bactérias começassem a revidar. Em 1942, os pesquisadores já haviam identificado cepas de Staphylococcus aureus resistentes à penicilina em pacientes hospitalizados (2). Hoje, estima-se que bactérias resistentes a antibióticos sejam responsáveis ​​por mais de um milhão de mortes por ano em todo o mundo (3).

Enquanto os pesquisadores lutam para enfrentar a crescente crise de resistência antimicrobiana, eles podem encontrar ajuda de uma fonte improvável: outras bactérias. Certas espécies de bactérias que caçam e devoram outras bactérias, incluindo patógenos humanos, podem servir como antibióticos vivos. Ao atacar patógenos de forma a evitar o desenvolvimento de resistência, essas bactérias predadoras podem oferecer esperança nos casos em que os antibióticos tradicionais falharam.

A espécie Bdellovibrio bacteriovorus foi acidentalmente descoberta em 1962 por cientistas que procuravam bacteriófagos em amostras de solo (4). À primeira vista, os Bdellovibrio, como os pesquisadores os chamam, não parecem especialmente notáveis. Nas imagens capturadas com uma micrografia eletrônica de transmissão, a bactéria se parece um pouco com uma salsicha com uma cauda longa e fina.

No entanto, essa bactéria tem uma habilidade que a maioria das outras bactérias não possui: é uma formidável caçadora de outras bactérias. Bdellovibrio são minúsculos - apenas cerca de meio mícron de comprimento - e são diminuídos por suas presas muito maiores (5). Uma vez que uma bactéria Bdellovibrio encontra outra bactéria, ela se liga à superfície de sua presa. Por meio de um processo ainda não bem compreendido, ele avalia a presa em potencial e determina se ela daria uma boa refeição.

"Uma vez que eles se comprometem, seu primeiro trabalho é abrir um buraco na membrana externa", disse Andrew Lovering, biólogo estrutural da Universidade de Birmingham. "Então eles se puxam pelo buraco. Então, é claro, eles não querem compartilhar toda a comida, então fecham o buraco atrás deles." Nas horas seguintes, a bactéria predadora devora sua presa por dentro, multiplica-se e finalmente explode, deixando para trás a casca sem vida da outra bactéria.

O comportamento incomum e os misteriosos mecanismos biológicos de Bdellovibrio capturaram a imaginação de um seleto grupo de cientistas. "As bactérias predadoras são lindas em termos de evolução", disse Lovering. Pesquisadores como Lovering e Elizabeth Sockett, microbiologista da Universidade de Nottingham, passaram a apreciar essa peculiaridade da natureza por seu potencial antibacteriano.

Sockett, um dos pioneiros da área, encontrou Bdellovibrio enquanto respondia a questões fundamentais em microbiologia. "Eu estava bastante interessada no fato de que essas bactérias poderiam realmente colidir com outras bactérias, porque geralmente as bactérias evitam umas às outras muito bem", disse ela.