Uma breve história dos antibióticos

Alguns mofos têm propriedades antibacterianas. Image by Veronidae.

Já aconteceu de você pegar um pedaço de pão do armário e acabar encontrando uma bolota verde-azulada nojenta crescendo em algum lugar da casca? Seu primeiro instinto foi provavelmente pegá-la entre os dedos e jogá-la no lixo. Isso é algo razoável de se fazer.

Mas, se você fosse um antigo egípcio, talvez não se apressasse tanto em fazer isso, principalmente se você ou alguém que você conhecesse tivesse um corte ou uma infecção desagradável. De fato, alguns cientistas descobriram que civilizações antigas no Egito, Grécia, China e Roma costumavam usar coisas bastante estranhas, como mofo e certas sujeiras, para tratar feridas o tempo todo. Por que será que eles fariam isso?

Bem, a resposta mais óbvia é que o tratamento deve ter funcionado! Só no final dos anos 1800 foi que os cientistas mais modernos começaram a entender exatamente por que coisas como mofo e sujeira eram tão boas na cura de infecções. Uma das pistas mais importantes foi a descoberta feita por um cientista chamado Paul Ehrlich. Ele descobriu que, quando colocava certos corantes em uma cultura de bactérias, apenas algumas delas ficavam coloridas, o que significa que elas absorviam o corante. Isso o fez pensar que, se ele pudesse produzir uma substância química que agisse como um corante, mas também matasse as bactérias, ela poderia ser muito útil no tratamento de doenças. Ele começou sua busca alterando um medicamento que já havia sido usado para tratar outras doenças.

Essa é a estrutura química da droga Atoxyl, que Paul Ehrlich modificou para produzir o primeiro antibiótico. Clique para mais detalhes.

Em seu laboratório, ele mudava a molécula de maneiras diferentes e depois testava o quanto a nova molécula conseguia matar bactérias em coelhos. Ele tentou 605 combinações químicas diferentes antes de descobrir que era possível matar os germes que causavam uma doença chamada sífilis, que era comum naquela época. Este medicamento é considerado um antibiótico porque ele atua de modo a matar ou parar o crescimento de bactérias. Será que os bolores e a sujeira usados pelas civilizações antigas também continham antibióticos?

Pode parecer loucura, mas uma contaminação acidental no laboratório de outro cientista, Alexander Fleming, não apenas mostrou que aqueles médicos antigos tinham razão, mas também mudou a maneira como cientistas e médicos abordavam o tratamento de doenças.

Suco de mofo estranho

Alexander Fleming era um biólogo escocês que estava muito interessado nas bactérias que causam infecções. Ele serviu às forças armadas durante a Primeira Guerra Mundial, durante a qual ele viu muitos soldados morrerem de infecções em suas feridas, ao invés das próprias feridas. Após muitos anos de pesquisa tentando repetidamente encontrar uma substância que pudesse matar bactérias nocivas, ele decidiu tirar férias. Antes de partir, ele acidentalmente deixou uma placa de Petri com bactérias aberta na bancada do laboratório.

Nesta placa de Petri cheia de bactérias, os pontos brancos estão embebidos em um antibiótico. Clique para mais detalhes.

Quando voltou das férias, ele percebeu que havia um mofo verde-azulado (como o mofo no pão) crescendo em uma das placas de Petri. Ele também notou que as bactérias que estavam crescendo na placa de Petri não cresciam perto do mofo. Ao perceber isso, diz-se que ele pronunciou "Que estranho", antes de coletar amostras do mofo para descobrir por que as bactérias não cresciam perto dele. Fleming descobriu que o mofo pertencia à espécie Penicillium notatum e produzia uma substância que destruía muitos tipos de bactérias nocivas. Essa substância, que ele chamou de penicilina, foi o primeiro antibiótico produzido em um organismo vivo a ser extraído e descrito por um cientista.

Alexander Fleming havia descoberto um antibiótico que mudaria a medicina para sempre. Ainda assim, foram necessários mais dez anos para que alguns químicos conseguissem extrair penicilina suficiente para ser útil no tratamento de infecções. Felizmente, a penicilina podia ser produzida em larga escala na mesma época em que os Estados Unidos entraram na Segunda Guerra Mundial, salvando milhares de vidas. 

Uma perseguição constante

Embora a penicilina ainda seja usada em alguns tratamentos hoje em dia, ela não é tão eficaz contra bactérias hoje como era em meados do século XX. A razão disso é que muitas espécies de bactérias desenvolveram resistência à penicilina. De fato, muitas espécies de bactérias desenvolveram resistência a muitos antibióticos diferentes, o que é um grande problema tanto para os pacientes quanto para os médicos que tentam tratá-los.

Um joelho machucado é uma das vias pelas quais bactérias resistentes a antibióticos podem invadir seu corpo. Imagem de saulhm.

Para ajudar a entender a resistência, vamos imaginar o seguinte cenário: digamos que você arranhou o joelho e, alguns dias depois, está muito inchado e vermelho, e coça mas dói. Seu melhor amigo sugere que você vá a um médico, e você vai. O médico olha para o seu joelho e lhe dá um pequeno frasco de antibióticos para interromper a infecção.

Legal, agora vamos imaginar que você é uma bactéria. Um dia, você está em um banco do parque com algumas amigas bactérias, quando alguém coloca a mão em cima de vocês. Ele, sem saber, pega vocês e coça o joelho, bem ao lado de um novo corte. Comida!! Todos vocês entram no corte e começam a se multiplicar. Logo depois, um antibiótico poderoso começa a matar seus amigos, um por um. Felizmente, acontece que você tem um gene que destrói o antibiótico. As outras bactérias estão morrendo, mas você sobrevive. Você ganhou! Porque você é a única bactéria que resta, você é a única que se multiplicará. Todos os seus parentes também terão o gene que destrói o antibiótico, e agora o corte está infectado com uma cepa resistente de bactérias.

A evolução bacteriana é muito mais rápida que o nosso processo de desenvolvimento de remédios. Isso significa que as bactérias resistentes a um antibiótico específico evoluem logo após o desenvolvimento desse antibiótico. Isso também significa que o mesmo tipo de antibiótico não funcionará na próxima vez. Imagem de Mpelletier1.

Isso significa que esse mesmo pequeno frasco de antibióticos não funcionará desta vez. Esse médico terá que pensar em um plano melhor para derrotar a nova infecção.

Em resumo, a resistência a antibióticos ocorre quando algumas bactérias têm um gene que lhes permite sobreviver a um antibiótico que pretendia a matá-las. Novos genes podem se desenvolver nas bactérias por mutação, ou um gene pode ser transferido de uma bactéria para outra em um processo chamado transferência horizontal de genes. Quando essas bactérias se multiplicam e se espalham, isso causa um grande problema, porque muitas pessoas ficam doentes. Ao tratar uma infecção resistente a antibióticos, os médicos devem então usar antibióticos diferentes. Às vezes, essas outras opções podem não funcionar tão bem ou podem causar efeitos colaterais ruins.

Antibióticos vs bactérias: Uma batalha evolutiva é patrocinado pelo Centro de Evolução e Medicina da ASU. Saiba mais sobre medicina evolutiva em EvMedEd.org