Cientistas solucionam mistério sobre a mais mortal das bactérias

Cientistas finalmente encontraram uma resposta a um dos grandes mistérios sobre a mais mortal das bactérias, Staphylococcus aureus – por que ela ataca principalmente humanos, e não animais. E agora eles têm uma ideia de por que alguns humanos são especialmente suscetíveis a essa bactéria, que mata 100 mil norte-americanos por ano – muito mais que qualquer outro micróbio.

Num estudo divulgado na última quarta-feira, pesquisadores da Universidade Vanderbilt relatam que o estafilococo evoluiu para focar em regiões específicas da hemoglobina humana, de forma a estourar a molécula e se alimentar do ferro em seu interior. As pessoas resistentes ao estafilococo, eles suspeitam, podem ter leves variações genéticas que ajustam as regiões da hemoglobina buscadas pela bactéria, tornando-as impenetráveis ao ataque.

O estudo é parte de uma visão mais geral sobre genes e doenças. Com novas ferramentas para examinar em detalhes as leves variações genéticas, pesquisadores estão se perguntando por que algumas pessoas pegam certas doenças e outras não, e por que alguns morrem de doenças que outros simplesmente ignoram. Com o estafilococo, por exemplo, 30% da população carrega a bactéria em seus narizes, sem mostrar sinais de infecção.

Especialistas em estafilococos dizem que a descoberta, publicada na edição de 16 de dezembro de “Cell Host & Microbe”, responde muitas perguntas sobre a bactéria e indica novas direções para pesquisas.

“É um trabalho impressionante”, disse Frank DeLeo, chefe de patogênese bacteriana humana no Instituto Nacional de Alergias e Doenças Infecciosas. “Isso está movendo toda a área para frente”.

O trabalho começou em 2002, quando Eric P. Skaar era estudante de pós-doutorado e fascinado pelo estafilococo.

“Essa bactéria é a pior ameaça à saúde pública”, afirmou ele. “Ela é a principal causa de infecções cardíacas e de pele, a principal causa de infecções em tecidos moles. É uma grande causa de pneumonia. É a causa número um das infecções hospitalares”.

A bactéria pode estabelecer residência em qualquer tecido do corpo, acrescentou ele.

O estafilococo, segundo ele, “é como se fosse um bicho sinistro”.

Porém, como todos os organismos, ele precisa de ferro, e Skaar imaginava como ele o obtinha. A resposta, conforme descobriu, é que a bactéria “estoura glóbulos vermelhos e agarra o ferro”.
Agora, como professor-associado na Vanderbilt, Skaar fez uma pergunta que ninguém jamais havia pensado em fazer: será que a bactéria gosta de algumas hemoglobinas mais do que outras?
Escala evolutiva
Ele criou estafilococos no laboratórios, dando-lhes sangue de diferentes animais, de ratos a babuínos a seres humanos. Eles definitivamente preferiam sangue humano, relatou Skaar no novo artigo, mas havia também uma clara tendência: quanto mais alto o animal estava na escala evolutiva, mais a bactéria gostava de seu sangue.
Então Skaar e seus colegas encontraram a proteína do estafilococo que se prende à hemoglobina, e descobriram que ela se agarra a segmentos da proteína sanguínea que existem especificamente em humanos.

Ela pode se prender a segmentos similares em hemoglobinas animais, mas com menos avidez.
Finalmente, os pesquisadores infectaram duas classes de ratos. Uma tinha ratos comuns de laboratório, com hemoglobina normal de ratos. A outra tinha hemoglobina metade humana e metade rato. A classe com hemoglobina de humanos e ratos teve 10 vezes mais bactérias crescendo em seus órgãos.
Isso explica por que é tão frustrante estudar infecções por estafilococos em ratos, disse Mark S. Smeltzer, da Universidade do Arkansas. Pesquisadores usam ratos, que são baratos e prontamente disponíveis, para estudar tratamentos e vacinas contra a bactéria. Mas sempre foi muito difícil infectá-los – os cientistas precisam injetar neles uma quantidade tão grande de bactéria que, segundo Smeltzer, “tudo acaba ficando irreal”.

A quantidade era imensamente maior do que o necessário para muitas, se não a maioria, das infecções em humanos, explicou ele. O novo estudo explicou por que, acrescentou ele, e sugeriu uma maneira de contornar o problema – usar ratos com hemoglobina humana.
Suscetibilidade

Porém, para Skaar, o resultado também sugeriu uma resposta a uma das questões mais prementes sobre infecções por estafilococos em humanos: por que um terço da população tem a bactéria no nariz e não fica doente, enquanto para os outros, uma infecção por estafilococo pode ser fatal?

“Na minha opinião, essa é a pergunta mais importante sobre a biologia do S. aureus atualmente”, afirmou Skaar.

Seu trabalho, segundo ele, sugere a existência de fatores genéticos que determinam a suscetibilidade a infecções entre espécies. Existiriam também fatores genéticos que determinam a suscetibilidade dentro de uma espécie, a espécie humana?

Ele tem uma forma de descobrir. Existem pequenas diferenças genéticas bem caracterizadas em hemoglobinas em meio a diferentes pessoas. E o Centro de Medicina Vanderbilt possui um banco de genes com o DNA de milhares de seus pacientes. Skaar está usando esse banco para examinar os genes da hemoglobina de todos os pacientes que tiveram infecções por estafilococos, e compará-los às sequências de genes de pacientes que não foram infectados. Ele espera que, caso haja variações entre hemoglobinas humanas que determinem a suscetibilidade à bactéria, ele provavelmente as encontrará.

Sua esperança, disse ele, é que no futuro um paciente entre num hospital e, como parte de um pré-atendimento de rotina, os médicos determinem, pela hemoglobina da pessoa, se devem se preocupar com o estafilococo. Aqueles que fossem suscetíveis receberiam antibióticos intravenosos antes de procedimentos de risco, como cirurgias.

“Essa é a possibilidade mais instigante”, afirmou Skaar. “Simplesmente saber que você é mais suscetível seria de grande valor”.