Nova técnica dá esperança a milhões de pessoas que sofrem de ITUs crônicas: WebCuriosos
Milhões de pessoas nos EUA e em todo o mundo sofrem de infecções do trato urinário todos os anos. Alguns grupos são especialmente propenso a ITUs crônicasincluindo mulheres, idosos e alguns veteranos.
Estas infecções são geralmente tratadas com antibióticos, mas uso excessivo dessas drogas podem fazer com que os micróbios visados se tornem resistentes e reduzam a eficácia dos medicamentos.
Para resolver este problema de ITUs crônicas e resistência a antibióticos, combinamos nossa experiência em microbiologia e engenharia para criar um material vivo que abrigue uma variedade específica de substâncias benéficas E. coli. Nossa pesquisa mostra que bactérias 'boas' liberadas deste biomaterial podem competir com bactérias “más” por nutrientes e vencer, reduzindo drasticamente o número de micróbios causadores de doenças.
Com maior desenvolvimento, acreditamos que esta técnica poderá ajudar a controlar ITUs recorrentes que não respondem aos antibióticos.
Trazendo bactérias para a bexiga
Para os micróbios que vivem nas pessoas, os nutrientes são limitados e a sua presença varia entre as diferentes partes do corpo. As bactérias têm que competir com outros micróbios e com o hospedeiro para adquirir nutrientes essenciais.
Ao absorver os nutrientes disponíveis, as bactérias benéficas podem parar ou retardar o crescimento de bactérias nocivas. Quando as bactérias nocivas ficam carentes de nutrientes importantes, elas não conseguem atingir números altos o suficiente para causar doenças.
No entanto, entregar bactérias benéficas à bexiga para prevenir infecções do trato urinário é um desafio. Por um lado, estas bactérias úteis podem colonizar naturalmente apenas em pessoas que estão incapaz de esvaziar completamente a bexigauma condição chamada retenção urinária. Mesmo entre esses pacientes, o tempo que essas bactérias podem colonizar a bexiga varia muito.
Os métodos atuais para levar bactérias à bexiga são invasivos e requerem inserção repetida de cateter. Mesmo quando as bactérias são liberadas com sucesso na bexiga, a urina eliminará esses micróbios porque não conseguem aderir à parede da bexiga.
Biomateriais para tratar ITUs
Como as bactérias benéficas não conseguem se fixar e sobreviver na bexiga por muito tempo, desenvolvemos um biomaterial que poderia liberar bactérias lentamente na bexiga ao longo do tempo.
Nosso biomaterial é composto de seres vivos E. coli incorporado em uma estrutura matricial feito de gel. Assemelha-se a um pedaço de gelatina cerca de 500 vezes menor que uma gota d’água e pode liberar bactérias por até duas semanas na bexiga. Ao entregar as bactérias através do biomaterial, superamos a necessidade das bactérias se fixarem na bexiga para persistirem no órgão.
Testamos nosso biomaterial colocando-o na urina humana em placas de Petri e expondo-o a patógenos bacterianos que causam ITUs. Nossos resultados mostraram que quando misturados na proporção de 50:50, o E. coli superou as bactérias causadoras de ITU aumentando para cerca de 85 por cento da população total.
Quando adicionamos mais E. coli do que as bactérias causadoras de ITU, que é o que prevemos para desenvolvimento e testes futuros, a proporção de E. coli aumentou para mais de 99 por cento da população, essencialmente eliminando as bactérias causadoras de ITU. Além disso, o biomaterial continuou liberando E. coli por até duas semanas na urina humana.
Nossas descobertas sugerem que E.coli poderia permanecer e sobreviver na bexiga por longos períodos de tempo e diminuir com sucesso o crescimento de muitos tipos de bactérias que causam ITUs.
Melhorando biomateriais
Nossas descobertas mostram que E. coli pode não apenas controlar bactérias nocivas com as quais está intimamente relacionado, mas também um ampla gama de bactérias causadoras de doenças em humanos e animais. Isto significa que os cientistas podem não precisar de identificar diferentes tipos de bactérias benéficas para controlar cada agente patogénico – e há muitos – que podem causar uma ITU.
Nossa equipe está atualmente avaliando a eficácia com que nosso biomaterial pode curar infecções do trato urinário em camundongos. Também estamos trabalhando para identificar os nutrientes específicos pelos quais as bactérias benéficas e prejudiciais competem e quais fatores podem ajudar as bactérias benéficas a vencer. Poderíamos adicionar esses nutrientes ao nosso biomaterial para serem liberados ou retidos.
Esta investigação ainda está numa fase inicial e os usos clínicos ainda não estão em desenvolvimento, por isso, se chegar aos pacientes, será bom no futuro. Esperamos que a nossa tecnologia possa ser refinada e aplicada para controlar outras infecções bacterianas e algumas cânceres causados por bactérias.
Sarguru SubashProfessor adjunto, Universidade A&M do Texas
Este artigo foi republicado de A conversa sob uma licença Creative Commons. Leia o artigo original.
