Cientista investiga bactérias resistentes aos antibióticos

Pedro Matos Pereira, cientista doutorado em Biologia Celular, investiga no Instituto de Tecnologia Química e Biológica, em Oeiras, a forma como essas bactérias resistem ao nosso sistema imunitário.

Médicos e cientistas estão cada vez mais preocupados com a perda de eficácia dos antibióticos. Estima-se que 300 milhões de pessoas podem morrer de infeções bacterianas até 2050. As bactérias também matam animais e contaminam a água que bebemos, podendo provocar graves danos na economia.

Esta investigação financiada pela Fundação ‘La Caixa’ durante três anos tem como base o “fascínio pelas bactérias e pela problemática da resistência aos antibióticos” que esteve sempre ligado à carreira científica de Matos Pereira. Notando que “antes da existência de antibióticos as infeções bacterianas eram uma ameaça constante à civilização humana” como por exemplo a peste bubónica que matou um terço da população europeia em três anos”, o investigador sublinha que “a introdução dos antibióticos na prática clínica foi transformadora na nossa capacidade de desenvolvimento.”

Trata-se, contudo, de “uma luta constante, em que nós, como espécie, desenvolvemos compostos para tratar infeções bacterianas e as bactérias adaptam-se a esses compostos”, diz. “Uma luta que vem desde que Sir Alexader Fleming descobriu a penicilina em 1928”, sendo de realçar que em 1940, ainda antes da introdução da penicilina no mercado, já tinham sido identificados mecanismos de resistência à “droga mágica”. “Isto para dizer que, a ideia de estudar as bactérias resistentes a antibióticos esteve, está e estará sempre presente na mente da comunidade cientifica”, sublinha Matos Pereira.

“Escondida” dentro das células

No caso da sua investigação em particular a ideia é simples: “nós sabemos que Staphylococcus aureus, a bactéria com que trabalho, tem capacidade de resistir a múltiplos antibióticos utilizando várias estratégias distintas e tem a capacidade de causar inúmeras doenças distintas. Um aparte, curiosamente a bactéria com que Fleming estava a trabalhar quando descobriu a penicilina era Staphylococcus aureus, ou seja, já há algum tempo que andamos a tentar perceber este microrganismo.” A novidade é que os investigadores desconheciam  que esta bactéria tem capacidade de entrar para dentro das células e ali ficar “escondida”. E esta informação mudou a regras do jogo. “Nós sabíamos que a bactéria entrava no nosso corpo e podia causar doença e há vários estudos que exploram como os antibióticos funcionam nesse contexto ou como esta bactéria é reconhecida pelo nosso sistema imune, etc… mas a partir do momento que sabemos que afinal a bactéria consegue entrar dentro das nossas células temos que repensar a modo como a estudamos, uma vez que ela já não anda “a solta” para ser reconhecida pelo nosso sistema imune ou pode haver antibióticos que não conseguem entrar para dentro das nossas células para matar as bactérias”, explica o cientista.

Agora que já se sabe que esta bactéria não está apenas no sítio onde os investigadores pensavam que estivesse, é preciso compreender “quais são as consequências disto na eficácia dos antibióticos, na biologia das bactérias e como é que as nossas células lidam com isto.”

O que mais o preocupa Pedro Matos Pereira é que “estamos a chegar a um ponto onde as soluções escasseiam, houve uma altura da nossa história onde as infeções bacterianas matavam mais que qualquer outra doença, em que uma pessoa poderia morrer com um corte num dedo… “

A bactéria com que o cientista trabalha era fatal em 80% dos pacientes com feridas infetadas… “Não havia nada a fazer, ou o nosso sistema imune dava conta do recado ou a pessoa morria”.  

Perda de eficácia dos antibióticos é “muitíssimo preocupante”  

Matos Pereira considera que o facto de os antibióticos estarem a perder eficácia é “muitíssimo preocupante”  e que os números “são assustadores”: 300 milhões de pessoas que podem morrer de infeções bacterianas até 2050, problema que não se resume às mortes como consequência direta das infeções. Porque as bactérias “também matam animais que utilizamos para comer, contaminam a água que utilizamos para beber, etc… Para não falar nos danos na economia que podem ser equivalentes aos da crise de 2008.” 

Em sua opinião, a solução “não pode ser apenas tentar encontrar a nova molécula mágica, como fez o Fleming, porque mais cedo ou mais tarde vamos de novo enfrentar o desafio da resistência a essa nova molécula mágica.” O que é necessário é “perceber a biologia das bactérias e como estão organizadas, perceber a interação das bactérias com as nossas células e como é que as nossas células reagem às infeções bacterianas.” Este conhecimento – sublinha – “é essencial para desenhar estratégias direcionadas e que explorem as fraquezas nas bactérias e potenciem os mecanismos naturais das nossas células para as eliminar.”

Mas afinal, por que motivo algumas dessas bactérias são inofensivas e outras podem ser tão destruidoras? Pedro Matos Pereira explica: “As bactérias são essenciais para o funcionamento do nosso corpo. Por exemplo, há alimentos que nós não seriamos capazes de digerir sem a ajuda das bactérias, como os espinafres, outro exemplo é a existência de bactérias treina o nosso sistema imune e ajuda a regular o seu funcionamento, e ainda outro é que a presença destas bactérias “boas” controla o crescimento das “más”.

Aquelas bactérias que não contribuem para a nossa saúde, “geralmente produzem compostos que são tóxicos, como toxinas, ou o seu ciclo de vida envolve (e em alguns casos requer) que elas invadam as nossas células ou tecidos o que obviamente é muito perigoso”, esclarece o cientista.

A sua investigação começou em setembro de 2020 e atualmente envolve uma equipa de quatro pessoas no ITQB NOVA e outros quatro grupos de investigação, um do ITQB NOVA, um do IGC, um da FCT NOVA e outro no IBEC em Barcelona.

Projeto que marca a diferença

Matos Pereira acredita que este projeto “marca a diferença em diferentes aspetos. Ajuda-nos a compreender melhor a biologia celular das bactérias e das nossas células no contexto de infeção, nomeadamente quais os mecanismos que umas e outras utilizam, no ataque e na defesa.”

Na sua perspetiva, este conhecimento “é essencial para desenhar novas estratégias para eliminar estas bactérias.” Por outro lado, “oferece uma visão muito mais clara sobre qual é o papel dos antibióticos nesta interação e, consequentemente, como podemos maximizar a eficiência dos antibióticos que utilizamos presentemente.”

As vantagens verificam-se também do ponto de vista tecnológico, com novas abordagens “que podem ser aplicadas a outras bactérias e que poderão ser aplicadas na descoberta de novas moléculas com potencial antimicrobiano.” Para além deste conhecimento científico, este projeto possibilita o treino de novos cientistas e novas colaborações nacionais e internacionais. 

Esta investigação prosseguirá, alargando-se a “modelos cada vez mais aproximados da realidade do corpo humano, porém procurando evitar a utilização de modelos animais”, explica Matos Pereira. “Chamados organ-on-a-chip, estes modelos são como órgãos em miniatura que simulam o funcionamento dos órgãos humanos, não na sua totalidade claro, mas simulam a complexidade e organização celular de um órgão. Por serem miniaturizados podemos ver o que se passa em microscópios muito poderosos que nos permitem ter resoluções de nanómetros, que nos permitem ver proteínas individuais dentro de células por exemplo.” Adicionalmente por serem construídos por nós podemos desenhar configurações que nos permitem colocar compostos dentro destes sistemas e ver os efeitos na biologia celular das bactérias e das nossas células.” É isso que abre portas para a possibilidade de, no futuro, “construir estes sistemas com células de pacientes e testar se a molécula A ou B funciona ou não nessa pessoa”, esclarece Pedro Matos Pereira. 

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