Fatty Acids Synergize with Bacteriophages Against Multidrug-Resistant Pathogens

Na batalha contra infecções que já não respondem aos medicamentos convencionais, os cientistas há muito tempo procuram nos próprios predadores da natureza: vírus que caçam bactérias. Estes vírus, chamados bacteriófagos, são altamente específicos, visando frequentemente apenas um tipo de estirpe bacteriana enquanto deixam os restantes micróbios do corpo ilesos. Esta precisão torna-os alternativas atraentes aos antibióticos de amplo espetro, que podem dizimar as bactérias benéficas juntamente com as prejudiciais. No entanto, a terapia com fagos enfrenta os seus próprios obstáculos. As bactérias podem evoluir defesas para impedir que os vírus entrem, e as camadas espessas e viscosas que as bactérias constroem para se protegerem, conhecidas como biofilmes, podem bloquear o caminho dos vírus até aos seus alvos. Além disso, a gama limitada de bactérias que um único vírus consegue matar significa que os médicos precisam frequentemente de misturas complexas de diferentes vírus para tratar um único paciente.

Investigadores começaram recentemente a explorar se pequenas moléculas simples poderiam atuar como ajudantes, ou adjuvantes, para tornar estes caçadores virais mais eficazes. Tal como certos minerais ajudam os vírus a fixarem-se às bactérias mais facilmente, os cientistas questionaram-se se outros compostos químicos comuns poderiam enfraquecer as defesas bacterianas ou interromper as suas barreiras protetoras. Um grupo promissor de candidatos provém dos ácidos gordos, os blocos de construção das gorduras encontradas nos alimentos e nos nossos próprios corpos. Embora alguns ácidos gordos sejam conhecidos por matar bactérias ao interromper as suas paredes externas, não estava claro se estas mesmas moléculas poderiam trabalhar em conjunto com os vírus sem prejudicar os próprios vírus, ou se poderiam ajudar os vírus a superar a resistência que as bactérias desenvolvem.

Uma equipa de investigadores da Universidade da Califórnia, Irvine, decidiu testar esta ideia utilizando uma variedade de bactérias de difícil tratamento, incluindo estirpes que causam infeções em pessoas com fibrose quística. Focaram-se num tipo específico de ácido gordo chamado ácido gordo de cadeia média, que possui uma cadeia de átomos de carbono longa o suficiente para ser eficaz, mas curta o suficiente para permanecer solúvel em água. Os cientistas misturaram estes ácidos gordos com diferentes vírus que infetam bactérias, observando como a combinação afetava o crescimento bacteriano ao longo do tempo. Testaram este emparelhamento contra dezoito diferentes estirpes de uma bactéria chamada Stenotrophomonas maltophilia, bem como dezenas de estirpes de Staphylococcus aureus, Enterococcus e Pseudomonas aeruginosa. Para garantir que quaisquer efeitos observados se deviam ao próprio ácido e não apenas a uma alteração da acidez, prepararam os ácidos num estado neutro, equilibrando o ácido com o seu parceiro químico para manter o pH estável.

Os resultados mostraram que estes ácidos gordos de cadeia média podiam aumentar significativamente o poder dos vírus. Quando os investigadores misturaram os ácidos gordos com os vírus, as bactérias eram mortas de forma mais eficaz do que quando o vírus ou o ácido gordo eram usados isoladamente. Em muitos casos, a combinação impediu que as bactérias voltassem a crescer, um problema comum onde alguns sobreviventes resistentes se multiplicam e fazem a infeção regressar. Os ácidos gordos pareciam funcionar tornando as paredes celulares bacterianas mais permeáveis e ao decompor os biofilmes viscosos que protegem as bactérias. Esta dupla ação permitia que os vírus se fixassem e entrassem nas células bacterianas mais facilmente. Os investigadores descobriram que os ácidos gordos em si não prejudicavam os vírus, o que significa que os vírus permaneciam vivos e prontos para infetar mesmo quando estavam em contacto com a solução de ácido gordo.

A eficácia desta parceria variava dependendo do tipo de bactéria. Para o Enterococcus, uma causa comum de infeções do trato urinário, o ácido gordo ajudou o vírus a matar estirpes que ele não conseguia infetar sozinho, expandindo efetivamente o alcance do vírus. Para o Staphylococcus aureus, o resultado dependia fortemente da proporção exata entre o vírus e o ácido gordo; demasiado ácido gordo tornava, na verdade, o vírus menos eficaz, sugerindo que é necessário um equilíbrio preciso para esta bactéria específica. No caso da Pseudomonas aeruginosa, outro grande patógeno, os dois agentes trabalharam juntos de uma forma aditiva direta, com o ácido gordo a fornecer o seu próprio poder de destruição enquanto o vírus adicionava o seu próprio. Os investigadores também testaram como estes ácidos gordos interagiam com antibióticos tradicionais. Descobriram que os ácidos gordos funcionavam bem com antibióticos que atacam a parede celular bacteriana, mas interferiam com antibióticos que visam a maquinaria interna das bactérias para a produção de proteínas.

Para além de matar as bactérias, o estudo revelou que os ácidos gordos ajudavam a prevenir a formação dos biofilmes protetores que frequentemente tornam as infeções tão difíceis de tratar. Quando as bactérias foram cultivadas num líquido que mimetiza o muco espesso encontrado nos pulmões de pessoas com fibrose quística, a combinação de vírus e ácido gordo foi particularmente bem-sucedida em manter os números bacterianos baixos durante até quarenta e oito horas. Em contraste, quando o vírus era utilizado sozinho, as bactérias frequentemente desenvolviam resistência e cresciam até níveis perigosos. Os ácidos gordos pareciam fechar as rotas de fuga que as bactérias costumam usar para sobreviver, mantendo a população suprimida por mais tempo.

Este trabalho sugere que moléculas simples, económicas e geralmente seguras, como os ácidos gordos de cadeia média, poderiam servir como parceiros poderosos para a terapia com fagos. Ao enfraquecer as defesas bacterianas e decompor as barreiras físicas, estes ácidos gordos podem ajudar os vírus a desempenharem o seu trabalho de forma mais eficaz, potencialmente reduzindo a necessidade de misturas complexas de vírus e ajudando a superar a resistência que as bactérias desenvolvem. Embora o estudo tenha sido realizado em ambientes laboratoriais e ainda não prove que isto funcionará em pacientes humanos, oferece uma estratégia clara e prática para melhorar a forma como utilizamos estes vírus naturais para combater infeções que se tornaram resistentes à medicina moderna.