As bactérias são encontradas em todo o mundo, desde desertos áridos a cavernas úmidas e florestas escuras. Eles podem se adaptar a muitos ambientes e são encontrados em números particularmente altos dentro e ao redor de muitos animais, incluindo humanos. A maioria dessas bactérias é inofensiva, mas existem muitos tipos diferentes e um grande número de cada tipo.
Vários bactérias são encontrados em locais como na pele humana e no sistema digestivo humano. Essas bactérias ajudam a manter a pele macia e flexível, e as bactérias intestinais ajudam os humanos a digerir seus alimentos. Estes são os bactérias benéficas que evoluiu com os humanos e cumpre várias funções para o corpo humano.
O que as bactérias nocivas causam?
Embora a maioria das bactérias não cause problemas, algumas são prejudiciais e podem causar uma variedade de doenças infecciosas. Doenças bacterianas como a pneumonia costumava ser uma ameaça séria e muitas vezes causava a morte. Além de doenças, as bactérias também podem causar infecções em cortes, feridas e em qualquer outra situação em que as bactérias possam entrar no corpo através de uma fenda na pele.
Infecções já foram um problema sério e as pessoas podiam perder membros ou morrer. As doenças e infecções bacterianas tornaram-se muito menos mortais com a descoberta do primeiro antibiótico, a penicilina, em 1928.
Como os antibióticos são usados?
Os antibióticos começaram a ser usados na década de 1940. Além de penicilina, muitos outros antibióticos foram descobertos. Eles têm o mesmo efeito de combate às bactérias que a penicilina, mas atuam de várias maneiras.
Hoje, os antibióticos são amplamente usados para curar doenças bacterianas e infecções, mas também para prevenir doenças em animais de fazenda. Seu uso na saúde humana e na agricultura levou as bactérias a desenvolverem cepas de bactérias resistentes que causam infecções resistentes a antibióticos.
Os antibióticos não são eficazes contra essas bactérias e, quando pessoas e animais adoecem devido a cepas de bactérias resistentes, sua cura se torna cada vez mais difícil. No momento, algumas bactérias tornaram-se resistentes a alguns antibióticos, mas existem algumas cepas de bactéria resistente a antibióticos que não respondem ao tratamento com qualquer medicamento antimicrobiano.
O tratamento de doenças infecciosas e o controle de doenças em geral tornam-se um problema sério se essas bactérias resistentes aos medicamentos se tornarem comuns.
O que exatamente são antibióticos?
Os antibióticos são medicamentos que curam infecções bacterianas. Eles atuam impedindo a multiplicação das bactérias ou matando-as. Alguns antibióticos funcionam apenas contra alguns tipos de bactérias, mas antibióticos de amplo espectro prevenir o crescimento de muitos tipos de bactérias.
Para o desenvolvimento de novos antibióticos, os cientistas testam muitas substâncias diferentes quanto à capacidade de controlar o crescimento bacteriano e aos efeitos colaterais em humanos. Algumas substâncias matam bactérias, mas não são seguras para uso. O processo de teste e aprovação é tão longo que apenas alguns antibióticos passam a ser de uso comum.
Como funcionam os antibióticos?
Os antibióticos perturbam alguma parte do ciclo de vida da bactéria para que as bactérias morram e a infecção desapareça. A penicilina e outros antibióticos iniciais atacaram a capacidade de uma bactéria de construir e reparar seu parede celular. Ao contrário das células humanas encontradas dentro do corpo, as bactérias precisam ser capazes de existir em um ambiente aberto e precisam de uma parede celular para protegê-las e manter a célula intacta.
O tipo de antibiótico penicilina bloqueia a célula bacteriana de ligar as moléculas para formar sua parede. Quando o parede celular se deteriora, a bactéria explode e morre.
Outros antibióticos que matam as bactérias atacam a capacidade das bactérias de produzir proteínas em seus ribossomos. Como as células precisam de proteínas para funcionar, as bactérias que são impedidas de produzir proteínas não podem sobreviver.
•••Dana Chen | Ciência
•••Dana Chen | Ciência
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Outro tipo de antibiótico previne o bactérias de reprodução. As bactérias se multiplicam fazendo uma cópia do DNA na célula e depois se dividindo. Os antibióticos interromper o DNA processo de cópia, quebrando os filamentos de DNA em pedaços e evitando que a célula faça reparos.
Sem uma cópia do DNA, a bactéria não pode se dividir, ou se ela se dividir, as células filhas não podem sobreviver. Usando esses tipos de antibióticos, os profissionais de saúde têm sido capazes de curar doenças e infecções bacterianas com rapidez e facilidade até agora.
O que é resistência a antibióticos?
A resistência aos antibióticos é o desenvolvimento de mecanismos bacterianos que derrotam os efeitos disruptivos dos antibióticos. Como resultado, os antibióticos que costumavam curar doenças específicas, impedindo o crescimento das bactérias associadas, não funcionam mais. Essa resistência aos medicamentos se torna comum à medida que mais e mais bactérias mudam.
Mesmo quando apenas algumas bactérias são resistentes ao antibiótico usado, as bactérias não resistentes são mortas enquanto as restantes se multiplicam para continuar causando a doença. Quando isso acontece repetidamente, o bactéria resistente tornam-se mais comuns e ocorrem mais casos de falha de antibióticos.
Esta é a situação no momento. Se a tendência continuar, eventualmente a maioria das bactérias será resistente e os antibióticos não serão mais eficazes para o controle e prevenção de doenças.
Por exemplo, vários tipos de bactérias causam pneumonia, e o tipo de antibiótico que se desfaz fitas de DNA bacteriano para prevenir a divisão da bactéria é freqüentemente usado para controlar e curar a doença. Para bactérias resistentes a antibióticos, esses antibióticos não podem mais quebrar as fitas de DNA.
Como as bactérias impedem o funcionamento dos antibióticos?
As bactérias desenvolveram estratégias especiais para neutralizar os efeitos dos antibióticos. Algum células bacterianas mudaram sua parede celular para impedir a entrada do antibiótico. Outros bombeiam o antibiótico antes que ele cause qualquer dano. Outros ainda atacam e alteram o antibiótico, de modo que ele não funciona mais.
Basicamente, as bactérias individuais tentaram todos os tipos de estratégias para sobreviver, e algumas descobriram que mecanismos como esses funcionam para torná-los resistente a antibióticos específicos. As bactérias podem incorporar vários desses métodos para direcionar os antibióticos que atuam de maneiras diferentes.
Algumas bactérias têm muitos desses métodos e são resistentes a quase todos os antibióticos.
Como as bactérias resistentes se espalham?
Depois que uma bactéria desenvolve um mecanismo de resistência, ela sobrevive ao antibiótico enquanto todas as outras bactérias morrem. O processo de cura de doenças com antibióticos resulta em uma pressão de seleção muito forte em favor da resistência aos antibióticos. Apenas as células resistentes sobrevivem. Eles podem então se multiplicar rapidamente e espalhar a resistência.
Isso significa que as bactérias resistentes são automaticamente selecionadas para se tornarem mais comuns. Se o paciente ou animal doente morrer ou quando seus dejetos corporais forem descartados, essas bactérias resistentes são liberadas no meio ambiente, onde podem espalhar os genes resistentes para outras bactérias.
Como as bactérias desenvolvem resistência?
Uma das maneiras pelas quais as bactérias podem desenvolver mecanismos para derrotar os antibióticos é por meio mutações aleatórias. Embora tal mutação possa ocorrer em apenas uma célula bacteriana, a forte pressão de seleção permite que a mutação resistente se espalhe rapidamente. As bactérias resistentes são aquelas que sobrevivem e se multiplicam e que então compartilham os novos genes resistentes.
Quando um antibiótico é usado em níveis baixos por um longo período, a bactéria tem muito tempo para sofrer mutação e para que uma mutação se espalhe. Quanto mais tempo um antibiótico é usado em uma determinada situação, maior a chance de mutações e de desenvolvimento de resistência bacteriana.
O que contribui para a resistência aos antibióticos
Embora as mutações genéticas aleatórias sejam a fonte original da resistência aos antibióticos, outros fatores devem estar presentes e contribuir para tornar a resistência bacteriana um problema sério.
Cursos incompletos de tratamento com antibióticos e uso de antibióticos a longo prazo pode contribuir para o desenvolvimento de células resistentes. Uma vez que uma célula bacteriana tem a mutação resistente, rápido reprodução assexuada por meio da divisão e multiplicação das células bacterianas, o número de bactérias resistentes pode aumentar muito rapidamente.
Além de se multiplicar por meio da divisão celular, as bactérias têm outro mecanismo para espalhar os genes mutantes e resistentes. Transferência horizontal de genes coloca cópias de fragmentos de DNA, possivelmente incluindo genes resistentes, em novas células.
Fragmentos de DNA na forma de plasmídeos podem existir fora das células e podem entrar em novas células, transferindo segmentos de DNA e genes sem reprodução. Isso significa que os genes resistentes podem saltar entre espécies ou tipos de bactérias, desde que estejam muito próximos.
Porque um curso de tratamento com antibióticos basicamente tem que matar todas as células bacterianas causadoras de doenças para ter certeza que nenhuma célula resistente sobreviva, torna-se importante que o tratamento com antibióticos em humanos seja sempre realizado para conclusão.
Na prática, algumas bactérias não mortas pelo antibiótico podem ser mortas pelo sistema imunológico natural, mas quando um curso de o tratamento com antibióticos não é concluído e nem todas as doses são tomadas, risco de sobrevivência de uma célula bacteriana resistente aumenta.
Como o uso de antibióticos a longo prazo é um problema
O uso prolongado de antibióticos, por exemplo em hospitais, pode aumentar a disseminação de bactérias resistentes. O uso de longo prazo cria um estágio permanente para fortes pressão de seleção. Quando um curso normal de tratamento pode levar duas semanas, durante as quais a pressão de seleção é aplicada e as bactérias podem sofrer mutação, o uso a longo prazo é uma oportunidade contínua para mutações aleatórias.
Depois que uma bactéria desenvolve resistência aos antibióticos, o uso contínuo de antibióticos permite que a bactéria se multiplique e desenvolva mais mecanismos resistentes. O uso excessivo de antibióticos tem o mesmo efeito.
Sempre que o uso de antibióticos é frequente ou espalhado por um período prolongado, o risco de disseminação da resistência aos antibióticos aumenta. Isso é especialmente verdadeiro agora que os genes resistentes estão se tornando mais comuns.
O efeito do uso de antibióticos a longo prazo na agricultura
Um fator importante no desenvolvimento e disseminação da resistência aos antibióticos é o uso de antibióticos na agricultura.
Animais de rebanho são altamente suscetíveis a doenças infecciosas, e os fazendeiros combatem o risco alimentando os animais com baixos níveis de antibióticos para protegê-los. Esse uso constante de antibióticos resulta em condições ideais para o desenvolvimento e disseminação de genes mutantes resistentes.
Embora alguns dos antibióticos usados na agricultura não sejam usados em humanos, a transferência horizontal de genes permitiu que genes resistentes à agricultura aparecessem em antibióticos usados em tratamentos humanos. A menos que o uso de antibióticos seja drasticamente reduzido em todos os lugares, inclusive na agricultura, cada vez mais tipos de antibióticos perderão a maior parte de sua eficácia.
Por que a resistência aos antibióticos é um problema?
Quando a resistência aos antibióticos se espalha, os antibióticos atualmente em uso tornam-se menos eficazes. As cepas bacterianas que causam doenças em pacientes específicos podem ter um grau variável de resistência a diferentes antibióticos, e o tratamento pode ser adiado até que um antibiótico que funcione seja identificado.
No pior caso, nenhum dos antibióticos disponíveis funciona, e o próprio paciente sistema imunológico pode não ser capaz de combater as bactérias. O paciente se torna uma fonte de bactérias resistentes a antibióticos que podem se espalhar por todo o hospital.
Como os antibióticos funcionam usando vários meios diferentes de interromper as funções bacterianas, a maioria das bactérias se desenvolve resistência a um desses mecanismos, mas ainda pode ser eliminada usando outros antibióticos que funcionam de forma diferente.
O surgimento dos chamados "super bugs"é um problema sério porque eles desenvolveram resistência a todos os antibióticos conhecidos. Nesses casos, apenas antibióticos completamente novos que empregam novas estratégias funcionarão, mas esses novos medicamentos não podem ser desenvolvidos rapidamente.
No momento, as bactérias estão vencendo a corrida, desenvolvendo resistência aos antibióticos existentes mais rapidamente do que novos são descobertos. Se as tendências atuais continuarem, não está longe o tempo em que nenhum antibiótico atua contra algumas doenças comuns. Doenças que são facilmente curadas hoje podem se tornar mortais.
Por que os novos antibióticos não resolvem o problema
Os antibióticos atacam a forma como as bactérias funcionam, interferindo com a construção da parede celular ou com DNA. Há um número limitado de maneiras pelas quais as bactérias podem ser atacadas e, quando os ataques existentes não funcionam mais, é necessário um tipo completamente novo de antibiótico que usa uma estratégia completamente nova.
Não existe tal antibiótico no momento, e aqueles em desenvolvimento não foram aprovados como seguros ou eficazes. Os profissionais de saúde estão enfrentando um futuro em que os antibióticos só funcionam em um número limitado de casos.
Por que precisamos reduzir o uso de antibióticos
Além de desenvolver novos medicamentos, uma estratégia de limitando o uso de antibióticos para casos em que eles são realmente necessários podem ajudar a atrasar o desenvolvimento da resistência bacteriana. Freqüentemente, quando as infecções comuns não são graves e o paciente é saudável, o sistema imunológico pode cuidar e neutralizar as bactérias.
Na agricultura, criar animais saudáveis em um ambiente limpo usando práticas de redução de doenças pode minimizar o uso de antibióticos e reduzir as oportunidades para a seleção e disseminação de resistentes bactérias. Profissionais de saúde e cientistas pesquisadores estão usando uma abordagem em duas vertentes. Limitar o uso de antibióticos em geral e procurar rapidamente novos tipos de antibióticos é a melhor maneira de mantendo todos saudáveis no futuro.