Poluição atmosférica afeta desenvolvimento das bactérias, aumentando o potencial de infeção

• 10 março 2017, sexta-feira
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Um grupo de investigadores da Universidade de Leicester, em Inglaterra, publicou um estudo a poluição atmosférica e aspetos de colonização bacteriana e sobrevivência das bactérias.

Os dados obtidos sugerem que a exposição das bactérias ao carbono negro induz alterações estruturais, funcionais e de composição nos biofilmes formados pelas bactérias Streptococcus pneumoniae e Staphylococcus aureus. Além disso, a tolerância dos biofilmes aos múltiplos antibióticos e à degradação proteolítica é significativamente afetada.

A pesquisa dos investigadores permitiu igualmente perceber que o carbono negro tem impacto na colonização bacteriana in vivo. Numa experiência de colonização da nasofaringe em ratos, foi possível observar que o carbono negro fez com que a bactéria Streptococcus pneumoniae se espalhasse da nasofaringe aos pulmões, o que tem um efeito determinante na contração da infeção.

Alterações estruturais

O carbono negro induziu uma alteração dramática na arquitetura dos biofilmes não encapsulados Streptococcus pneumoniae, o que deu origem a uma estrutura complexa com protrusões e canais. Esta situação contrasta com os biofilmes formados sem a presença do carbono negro, que eram estruturas relativamente planas com pouca área de superfície, limitando o contacto. Os biofilmes formados após exposição ao carbono negro eram também mais espessos e irregulares do que os biofilmes de controlo.

Na bactéria Staphylococcus aureus foram observados diferentes efeitos, embora tenha igualmente havido alterações na formação de biofilmes. A espessura destes biofilmes aumentou significativamente. Registou-se também o desenvolvimento de massas volumosas a partir da superfície normalmente suave do biofilme. A sua integridade estrutural também sofreu alterações. Ao contrário do sucedido com a Streptococcus pneumoniae, o carbono negro diminuiu significativamente o número de células viáveis da Staphylococcus aureus. Apesar disso, o poluente não afetou a viabilidade da Staphylococcus aureus resistente à meticilina (MRSA), o que demonstra que o efeito da partícula tem variações intra e inter-espécies.

Os investigadores usaram proteínase K para avaliar a degradação proteolítica dos biofilmes, tendo percebido que os biofilmes não expostos ao carbono negro sofreram uma degradação significativa. Os biofilmes expostos ao poluente não foram significativamente afetados pelo tratamento com a proteínase, o que sugere que contêm menos proteína na sua estrutura.

Tolerância aos antibióticos

Tendo em conta a reconhecida resistência dos biofilmes aos antibióticos, os investigadores decidiram estudar a resistência de biofilmes expostos a carbono negro. Os efeitos são distintos consoante os antibióticos usados. Os biofilmes da bactéria Staphylococcus aureus e da MRSA formadas na presença de carbono negro mostraram um significativo decréscimo na tolerância à oxacilina, e os biofilmes da Staphylococcus aureus exposta ao carbono negro também mostraram uma significativa descida na tolerância à daptomicina e tetraciclina. Os investigadores também descobriram que os biofilmes de Streptococcus pneumoniae formados na presença de carbono negro demonstraram um significativo aumento na resistência à penicilina G.

A investigação sugere também uma correlação entre a tolerância dos biofilmes aos antibióticos e o nível de degradação proteolítica.