Emergence and genomic characterization of a carbapenem- and colistin-resistant Enterobacter chengduensis isolate carrying blaNDM-1 in Northeast China

Imagine o mundo microscópico dentro de nossos corpos como uma cidade movimentada e lotada. Nesta cidade, existem muitos tipos diferentes de bactérias vivendo em bairros como o intestino ou os pulmões. Na maior parte do tempo, essas bactérias são colegas de quarto inofensivos. Mas, às vezes, algumas se tornam encrenqueiras, causando infecções que são difíceis de tratar. Durante décadas, os médicos tiveram uma "superarma" em seu arsenal chamada carbapenêmicos, um tipo poderoso de antibiótico usado quando outros medicamentos falham. No entanto, tal como num jogo de xadrez, as bactérias estão aprendendo a contra-atacar esses movimentos. Elas estão evoluindo para "superbactérias" que conseguem ignorar essas drogas. Ainda mais preocupante, algumas dessas superbactérias estão aprendendo a ignorar uma segunda linha de defesa chamada colistina, que é frequentemente o último recurso para os médicos. Quando uma bactéria se torna resistente a ambos, é como um criminoso que encontrou uma maneira de quebrar todas as fechaduras da cidade, deixando a polícia sem chaves. Este é o território perigoso que os cientistas estão tentando mapear: descobrir exatamente como essas bactérias estão mudando, onde estão se escondendo e quais ferramentas estão usando para permanecerem vivas.

Neste estudo, pesquisadores de um hospital no nordeste da China descobriram um novo tipo de encrenqueira bacteriana que nunca tinha sido vista naquela região antes. Eles encontraram uma linhagem de uma bactéria chamada Enterobacter chengduensis (vamos chamá-la de "Chengdu") no trato respiratório de um paciente. Embora esta espécie tenha sido identificamente pela primeira vez em 2015, ela ainda é um pouco de um mistério comparada às suas primas mais famosas. A equipe usou um microscópio de alta tecnologia chamado sequenciamento de genoma completo para ler todo o manual de instruções da bactéria (seu DNA). Eles descobriram que esta bactéria Chengdu específica era uma "superespiã" carregando uma arma perigosa: um gene chamado blaNDM-1. Este gene atua como uma tesoura molecular que pode cortar e destruir antibióticos carbapenêmicos. Ainda mais surpreendente, esta bactéria também era resistente à colistina, a droga de último recurso, embora os pesquisadores não tenham encontrado os genes de "gazua" usuais que normalmente causam essa resistência.

Os cientistas identificaram esta bactéria específica como pertencente a um grupo familiar chamado ST414. Ao compararem seu DNA com outras bactérias de várias partes do mundo, descobriram que ela estava intimamente relacionada a linhagens encontradas em outras partes da China, sugerindo que viajou ou evoluiu localmente. A bactéria era uma mestra do disfarce, carregando 15 genes diferentes que a ajudavam a resistir a vários antibióticos, incluindo aqueles usados para problemas estomacais e analgésicos. No entanto, ela não era invencível. Os pesquisadores testaram-na contra uma nova geração de drogas e descobriram que ela ainda era vulnerável a alguns medicamentos específicos, incluindo uma droga chamada cefiderocol e uma combinação de aztreonam e avibactam. Ela também ainda era sensível à amicacina e tigeciclina.

Uma das partes mais interessantes da história é como a bactéria se tornou resistente à colistina. Normalmente, as bactérias carregam um gene específico (como o mcr) que atua como um escudo contra a colistina. Mas quando os cientistas olharam para o DNA da bactéria Chengdu, esse escudo estava ausente. Eles também verificaram os suspeitos usuais para outros tipos de resistência e não encontraram nada. Isso sugere que a bactéria pode estar usando um truque secreto e oculto — talvez uma mudança na forma como controla sua própria maquinaria interna — que os cientistas ainda não compreenderam totalmente. Eles suspeitam que o perigoso gene blaNDM-1 está montado em um pequeno pedaço circular de DNA chamado plasmídeo, que funciona como um pen drive que as bactérias podem trocar entre si para compartilhar seus "superpoderes". No entanto, como o DNA era tão repetitivo e confuso, os cientistas ainda não conseguiam ver o pen drive inteiro claramente; eles apenas sabiam que o arquivo perigoso estava lá.

O estudo conclui que, embora esta bactéria seja um oponente difícil, ela ainda não venceu a guerra. Ela ainda é suscetível a algumas drogas fundamentais, o que dá aos médicos uma chance de luta. Os pesquisadores alertam que, como esta bactéria pode ser encontrada tanto em humanos quanto no ambiente, ela pode estar se espalhando de formas que não compreendemos totalmente. Eles sugerem que precisamos monitorar de perto estas bactérias em hospitais e no meio ambiente para impedir que se tornem um problema maior. Esta descoberta adiciona um novo capítulo ao nosso entendimento de como estas cidades microscópicas estão evoluindo, lembrando-nos que a batalha contra as superbactérias é uma corrida contínua entre a ciência e a natureza.