2806: Este micróbio está a espalhar a sua resistência a antibióticos a outras bactérias

CIÊNCIA

(CC0/PD) PublicDomainPictures / Pixabay

A resistência a antibióticos está a espalhar-se rapidamente em todo o mundo. Quando bactérias infecciosas sofrem certas mutações e depois se multiplicam, podem tornar-se resistentes até às drogas mais poderosas. 

Um novo estudo revela uma nova maneira alternativa preocupante pela qual a resistência aos antibióticos se pode espalhar: um organismo que transmite a sua resistência a outras bactérias vivas.

Em Junho de 2012, um homem de 35 anos de São Paulo, no Brasil, viu-se no hospital com uma infinidade de problemas. Juntamente com um diagnóstico de cancro de pele, foi informado de que tinha uma infecção bacteriana potencialmente letal. Os médicos colocaram-no num curso de quimioterapia e antibióticos. O tratamento que matava bactérias parecia estar a fazer o seu trabalho. Porém, um mês depois, a febre causada por micróbios regressou.

O paciente tinha contraído a super-bactéria MRSA (Staphylococcus aureus resistente à meticilina). A equipa médica procurou um dos antibióticos da “última linha de defesa”, o poderoso composto vancomicina. Essa estirpe de MRSA originalmente não tinha defesa natural contra a vancomicina mas, em Agosto daquele ano, tinha-se tornado resistente, tornando o tratamento ineficaz.

Mais tarde, os cientistas descobriram que, em vez de adquirir resistência através de uma simples mutação, o MRSA tinha recebido um pedaço enorme de novo ADN. Dentro dessa cadeia de códigos genéticos doados estavam as instruções para proteínas que manteriam as bactérias protegidas do trabalho destrutivo do antibiótico.

O Enterococcus faecalis é normalmente descrito como um bactéria comensal – uma das nossas “boas bactérias- , que vive sem causar danos aos humanos. Os nossos tratos digestivos são uma colmeia de actividade microbiana, hospedando organismos unicelulares. O microbioma é importante para manter um intestino humano saudável, mas também ajuda a suprimir o lado sinistro de bactérias como o faecalis.

Quando pacientes com sistema imunológico enfraquecido passam por tratamentos com antibióticos, o lado indesejável pode florescer. Quando recebemos antibióticos, eliminam indiscriminadamente todas as bactérias que não têm defesas naturais, limpando o microbioma intestinal de muitos dos seus habitantes amigos. Mas o faecalis está intrinsecamente equipado com um arsenal de mecanismos de resistência natural dentro do seu ADN, permitindo que sobreviva.

Sem vizinhos opressivos ou um sistema imunológico capaz de mantê-los sob controlo, faecalis e os seus pares resistentes proliferam e prosperam, dividindo-se para se mudarem para o novo espaço disponível no intestino. Em pouco tempo, entram em contacto com os seus vizinhos resistentes e potencialmente causadores de doenças.

Quando as bactérias se juntam, podem trocar informações através de instruções codificadas em ADN. Isso é conhecido como transferência horizontal de genes, onde cópias do ADN se movem de uma célula para outra. E. faecalis tem as melhores informações para partilhar, informações que lhe permite sobreviver a antibióticos.

O faecalis tornou-se mesmo um dos principais responsáveis ​​pela resistência aos antibióticos. Um mecanismo de defesa usado pelas bactérias para se proteger contra códigos genéticos indesejados é o sistema CRISPR-cas9, que os cientistas também estão a usar agora como forma de editar o ADN. O sistema originou-se como um meio para as bactérias cortarem o ADN viral e outro código genético potencialmente perigoso em pedaços antes de causar danos.

E. faecalis já abrigou o sistema CRISPR-cas9, mas sacrificou o mecanismo de defesa para que todo o tipo de ADN pudesse entrar e permanecer dentro das paredes da célula. Essa era uma estratégia arriscada, mas acabou por ser útil, revelando meios para os faecalis adquirirem e transmitirem faixas de conhecimento genético. Foi através desse projecto de ganho e troca que o faecalis concedeu resistência à vancomicina ao MRSA.

Antibióticos desempenham um papel crítico na medicina moderna. São usados ​​rotineiramente no tratamento de doenças infecciosas, administrados preventivamente após a cirurgia e contribuíram para aumentar a expectativa de vida média em 20 anos em todo o mundo. Isso faz do combate à resistência a antibióticos um dos problemas mais urgentes enfrentados pela nossa espécie.

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9 Outubro, 2019

 

2789: Cientista diz que devemos contaminar Marte com micróbios

CIÊNCIA

NASA/JPL-Caltech/Univ. of Arizona

Uma equipa da investigação está a propor uma grande mudança filosófica no nosso pensamento sobre a propagação de micróbios terrestres no Espaço – e em Marte, em particular.

Num artigo publicado no mês passado na revista especializada FEMS Microbiology Ecology, Jose Lopez, microbiólogo e professor da Universidade Nova Southeastern, na Florida, nos Estados Unidos, juntamente com os colegas W. Raquel Peixoto e Alexandre Rosado da Universidade Federal do Rio de Janeiro, propôs uma “grande revisão” à actual filosofia por trás das políticas de exploração espacial e protecção planetária, no que se refere à disseminação de microorganismos no espaço.

Em vez de se preocupar em contaminar corpos celestes estrangeiros – algo que a NASA e outras agências espaciais têm muito cuidado para evitar -, Lopez e os seus co-autores defendem que devemos enviar deliberadamente os nossos germes para o espaço sideral e que a disseminação dos nossos micróbios deve fazer parte de uma estratégia maior de colonização para domesticar o clima em Marte.

Um argumento-chave proposto pelos investigadores é que a prevenção da contaminação é uma “quase impossibilidade”, como os autores mencionam no estudo, de acordo com o Gizmodo.

Uma mudança de política como esta teria um forte contraste com o pensamento convencional sobre o assunto. Alguns dos especialistas com quem o portal falou disseram que os protocolos actualmente em vigor para impedir a contaminação de outro planeta provavelmente estão a funcionar e não devemos desistir com tanta facilidade. Além disso, os especialistas disseram que ainda são precisos muitos estudos em Marte e outros lugares antes de começar a considerar essa possibilidade irrecuperável.

Actualmente, a grande comunidade científica concorda com a necessidade de evitar a contaminação microbiana de corpos planetários como Marte. A NASA, a ESA e outras agências espaciais esterilizam cuidadosa e dispendiosamente os seus instrumentos antes de lançá-los em direcção a alvos celestes vizinhos.

A filosofia da protecção planetária, ou PP, remonta ao final da década de 1950 e ao estabelecimento do Comité de Pesquisa Espacial (COSPAR), criado pelo Conselho Internacional de Sindicatos Científicos. A COSPAR, entre outras questões, desenvolve recomendações e protocolos projectados para proteger o espaço dos nossos micróbios.

De maneira semelhante, o Tratado do Espaço Exterior da ONU, que foi assinado por mais de 100 nações, declara especificamente: “Os Estados parte no Tratado deverão realizar estudos sobre o espaço sideral, incluindo a lua e outros corpos celestes, e conduzir a sua exploração, a fim de evitar a sua contaminação prejudicial e também mudanças adversas no ambiente da Terra resultantes da introdução de matéria extraterrestre e, se necessário, adoptará medidas adequadas para esse fim”.

A lógica principal por trás desse pensamento é que os germes têm o potencial de contaminar lugares cientificamente importantes no sistema solar, prejudicando a nossa capacidade de detectar a vida microbiana indígena em Marte e outros mundos.

Encontrar vestígios de DNA ou RNA em Marte, por exemplo, não significaria automaticamente que se originaram da Terra, pois as moléculas podem representar um bloco de construção fundamental e omnipresente da evolução no Universo. Teme-se que a vida terrena invasora possa destruir um ecossistema alienígena antes de conseguirmos estudá-lo.

Por outro lado, Lopez e os colegas acreditam que será quase impossível impedir que os nossos germes invadam os lugares que estamos a explorar, para que possamos ter uma discussão racional sobre como usar os microorganismos da melhor maneira possível. Especificamente, os autores referem-se à perspectiva de terra-formação – a prática hipotética de geo-engenharia de um planeta para torná-lo mais parecido com a Terra.

“A introdução microbiana não deve ser considerada acidental, mas inevitável”, disse Lopez em comunicado divulgado pelo EurekAlert. “Levantamos a hipótese da quase impossibilidade de explorar novos planetas sem transportar e/ou deixar nenhum viajante microbiano”.

Na Terra, os microorganismos são críticos para muitos dos processos que sustentam a vida, como decomposição e digestão – e até o clima da Terra. O artigo argumenta que os melhores micróbios para o trabalho podem ser extremófilos – organismos que são hipertensos aos ambientes mais extremos e até prosperam neles, como tardígrados.

Por outro lado, recorda o Futurism, os investigadores ainda não sabem que micróbios ajudariam – em vez de prejudicar – os esforços para terra-formar Marte.

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6 Outubro, 2019

 

2384: Paleontólogos descobrem estranhos micróbios em fósseis de dinossauro

CIÊNCIA

Peter Trusler / University of Queensland
Imagem ilustrativa

Uma equipa de paleontólogos procurou preservar proteínas de colagénio nos ossos fossilizados de um dinossauro. Mas os cientistas não encontraram as proteínas: em vez disso, encontraram comunidades incomuns de micróbios modernos.

Para as preservar, uma equipa internacional de paleontólogos decidiu procurar proteínas de colagénio nos ossos fossilizados de um Centrosaurus, mas sem sucesso. Em vez disso, os cientistas encontraram comunidades incomuns de micróbios modernos a viver dentro dos ossos do dinossauro. O artigo científico foi publicado em Junho na eLife.

“É a primeira vez que descobrimos esta comunidade microbiana única nestes ossos fósseis enterrados no subsolo”, disse o principal autor do estudo, Evan Saitta, investigador do Field Museum of Natural History, citado pelo Sci-News.

Durante o processo de fossilização, os tecidos biológicos degradam-se ao longo de milhões de anos. Ainda assim, os cientistas encontraram vestígios de material biológico dentro de alguns fósseis.

Enquanto que alguns cientistas acreditam que estes podem ser os restos de antigas proteínas, vasos sanguíneos e células, tradicionalmente considerados como estando entre os componentes menos estáveis do osso, outros investigadores estão convencidos de que têm fontes mais recentes.

(dr) Evan Saitta / Field Museum of Natural History
Micróbios modernos a fluorescente

Para investigar a origem do material biológico em ossos de dinossauros, Saitta e a sua equipa realizaram várias análises nos ossos fossilizados, com cerca de 75 milhões de anos, do Centrosaurus. Os ossos foram cuidadosamente escavados de forma a reduzir a contaminação.

Depois, os cientistas compararam a composição bioquímica dos fósseis com os modernos ossos de galinha, os sedimentos do local dos fósseis em Alberta, no Canadá, e os antigos dentes de tubarão, chegando assim à conclusão que os fósseis de Centrosaurus não pareciam conter as proteínas de colagénio presentes nos ossos novos ou nos dentes de tubarão muito mais jovens.

Mas vemos muitas evidências de micróbios recentes. Há claramente algo orgânico nestes ossos”, disse o cientista, adiantando ter encontrado carbono orgânico morto sem radio-carbono, aminoácidos recentes e ADN no osso – descobertas indicativas de que o osso hospeda uma comunidade microbiana moderna.

Surpreendentemente, os micróbios encontrados nos ossos não são as mesmas bactérias que vivem na rocha ao seu redor. “É uma comunidade muito incomum. Cerca de 30% das sequências estão relacionadas a Euzebya“, disse Saitta.

“Não sabemos ao certo por que estes micróbios em particular estão a viver nos ossos dos dinossauros, mas não estamos chocados com o facto de as bactérias serem atraídas pelos fósseis”, explicou ainda.

Os ossos fósseis contêm fósforo e ferro, “e os micróbios precisam deles como nutrientes”. Além disso, os ossos são porosos “Se fosse uma bactéria a viver no chão, provavelmente iria querer viver num osso de dinossauro”, concluiu.

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28 Julho, 2019

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1945: Descobertos micróbios que respiram arsénio na costa do México

CIÊNCIA

NASA / Flickr

O arsénio é um elemento mortal para a maioria dos seres vivos, mas uma nova investigação levada a cabo pela Universidade de Washington, nos Estados Unidos, descobriu micro-organismos que respiram esta substância para sobreviver numa grande área do Oceano Pacífico. 

De acordo com a nova publicação, cujos resultados foram esta semana publicados na revista científica Proceedings of the National Academy of Sciences os cientistas analisaram amostras de água de uma região localizada abaixo da superfície, onde não há oxigénio e, por isso, os seres vivos são obrigados a procurar outras estratégias para extrair energia dos alimentos. As amostras foram recolhidas em 2012, na costa do México.

Os resultados sugerem que micróbios que respiram arsénio representam menos de 1% da população de micróbios existente nas águas analisadas. Os biólogos acreditam que a estratégia é um remanescente dos primórdios da Terra, quando o oxigénio era escasso e as formas de vida precisavam de obter energia através de outros elementos, como o arsénio, que, muito provavelmente, era um dos mais comuns nos oceanos da época.

Segundo escreveram os cientistas, as populações que respiram arsénio podem voltar a crescer devido às mudanças climáticas, se as regiões com baixos níveis de oxigénio se expandirem e a quantidade de oxigénio dissolvido diminuir no ambiente marinho.

“Pensar em arsénio não apenas como uma coisa má, mas também como algo benéfico, mudou a forma como eu vejo o elemento”, afirmou a autora principal da investigação, Jaclyn Saunders, citada em comunicado.

“Sabemos há muito tempo que há níveis muito baixos de arsénio no oceano”, completou a co-autora do estudo a Gabrielle Rocap. “Mas a ideia de que os organismos poderiam estar usá-lo para ganhar a vida – é todo um novo metabolismo para o oceano aberto”.

Em declarações ao portal Gizmodo,  Saunders concordou que a sua descoberta é relevante para a procura de vida extraterrestre. “Existem mundos oceânicos – corpos planetários que possuem oceanos de água líquida – no nosso próprio Sistema Solar (…) Enceladus é uma lua de Saturno que tem um núcleo rochoso, um oceano de água líquida e uma espessa camada de gelo na superfície. É um dos locais mais promissores para encontrar vida”.

A identificação deste organismos “amigos” do arsénio no oceano, que é pobre em oxigénio, expande os limites em que os cientistas tradicionalmente procuram estes seres vivos.

Encontrar estes ser vivos numa lua de Saturno ou noutro qualquer lugar seria realmente importante para a Ciência e para a procura de longa data sobre vida extraterrestre mas, tal como mostra investigação, algumas das formas de vida mais estranhas podem mesmo estar aqui ao lado, na Terra.

Recentemente, um outro estudo detectou que uma bactéria única que come petróleo prolifera na Fossa das Marianas, no Pacífico Ocidental. Os resultados da investigação foram publicados no fim de Abril na revista científica especializada Microbiome.

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9 Maio, 2019

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1513: Os micróbios que vivem na EEI não são assim tão estranhos (apenas lutam pela sobrevivência)

NASA
A EEI – Estação Espacial Internacional

Não está a ser criado nenhum micróbio espacial capaz de destruir a Humanidade. Apesar sofrerem mutações, estes seres microscópios apenas se estão a adaptar às condições adversas do Espaço.

Os micróbios a bordo da Estação Espacial Internacional (EEI) estão apenas a tentar sobreviver. Um estudo recente da Northwestern University, nos Estados Unidos, descobriu que, apesar das condições aparentemente adversas, a EEI não está a causar mutações demasiado preocupantes nestes microrganismos.

É verdade que a equipa chegou à conclusão que as bactérias isoladas na EEI tinham genes diferentes das suas irmãs terrestres. No entanto, chegaram à conclusão que esses genes não tornavam a bactéria mais prejudicial à saúde humana. Em vez disso, as bactérias respondem e evoluem para sobreviver neste ambiente fora do comum.

“Tem havido muita especulação sobre a radiação, a micro-gravidade e a falta de ventilação e de que forma estes pormenores podem afectar os organismos vivos, incluindo bactérias”, disse Erica Hartmann que liderou o estudo.

À medida que o tema do envio de humanos a Marte se torna cada vez mais sério, tem havido um crescente interesse em entender de que forma os micróbios se comportam neste tipo de ambientes fechados.

Da mesma forma, “as pessoas estarão em pequenas cápsulas, onde não poderão abrir janelas, sair ou circular por longos períodos de tempo”, afirmou Hartmann. “Estamos genuinamente interessados em saber se estas condições adversas podem afectar os micróbios.”

A Estação Espacial Internacional abriga milhares de micróbios diferentes. A equipa de Hartmann analisou os dados que foram disponibilizados sobre estes micróbios no National Center for Biotechnology Information.

Um dos microrganismos presentes na EEI é o Staphylococcus aureus (que vive normalmente na pele humana e contém a super-bactéria MRSA – Methicillin-resistant Staphylococcus aureus) e o Bacillus cereus, que vive geralmente no solo e não apresenta grande ameaça à saúde humana.

“Parece que as bactérias se adaptam para viver, e não evoluem no sentido de causar doenças”, concluiu Ryan Blaustein, um dos investigadores e primeiro autor do estudo, publicado recentemente no mSystems.

Com base na análise genómica, os cientistas chegaram à conclusão que as bactérias da EEI apenas se adaptam para viver, não evoluindo para causar doenças. “Não observamos nada de especial em relação à resistência a antibióticos ou à virulência nas bactérias da Estação Espacial”.

Esta é uma boa notícia para os astronautas. Ainda assim, Hartmann e Blaustein têm o cuidado de salientar que as pessoas não saudáveis ​​ainda podem espalhar doenças em estações espaciais.

“Onde quer que vá, traz consigo os seus micróbios”, disse Hartmann, citado pelo Phys.org. “Os astronautas são pessoas extremamente saudáveis. Mas, numa altura em que se fala cada vez mais na expansão do voo espacial para turistas, não sabemos o que vai acontecer.”

Antes de embarcarem numa missão espacial, os astronautas têm de estar obrigatoriamente em perfeitas condições de saúde e todo o ambiente microbiótico é controlado. No entanto, em relação a turistas espaciais, tudo se mantém incerto. Um pouco como quando alguém tosse num avião e todos ficam doentes.

ZAP //

Por ZAP
23 Janeiro, 2019

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