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Um tratamento combinado de luz solar e bacteriófagos poderia ajudar a matar bactérias resistentes a antibióticos em estações de tratamento de águas residuais. |
A disseminação de bactérias resistentes a antibióticos é uma grande ameaça à saúde pública. Essas bactérias podem atingir o meio ambiente quando as águas residuais deixam as estações de tratamento , porque elas geralmente sobrevivem aos processos convencionais de tratamento. Um novo estudo mostra que essas bactérias patogênicas podem ser mortas de forma barata e rápida por um tratamento combinado com vírus matadores de bactérias chamados bacteriófagos e luz solar.
Pei-Ying Hong e seus colegas da Universidade de Ciência e Tecnologia King Abdullah estão desenvolvendo estratégias para remover bactérias resistentes a antibióticos de águas residuais na Arábia Saudita, onde a escassez de água levou a esforços para reutilizar águas residuais para irrigação e outros fins. No ano passado, o grupo explorou a desinfecção solar como uma maneira barata e sustentável de remover as bactérias dessas águas residuais . A radiação ultravioleta pode matar células bacterianas danificando seu DNA e também reagir com matéria orgânica dissolvida em águas residuais para produzir espécies reativas de oxigênio que podem danificar as células.
A equipe testou este método em Escherichia coli portadora do famoso gene de resistência a antibióticos NDM-1, que protege as bactérias contra a maioria dos antibióticos β-lactâmicos, incluindo os carbapenêmicos, uma classe de antibióticos de última instância. Os pesquisadores descobriram que levou cerca de três vezes mais tempo para a luz do sol começar a matar essas bactérias, pois elas matavam bactérias não patogênicas, porque as patogênicas montavam uma resposta protetora, expressando certos genes, incluindo aqueles que reparam a parede celular. Mas Hong e seus colegas também notaram que as bactérias patogênicas respondiam à luz solar reduzindo a expressão de genes que ajudavam a defendê-los contra os bacteriófagos. Outros pesquisadores mostraram em testes de laboratório que bacteriófagos matam seletivamente bactérias resistentes a antibióticos .
Como resultado, os cientistas pensaram que a combinação do ataque de bacteriófagos com a luz solar poderia acelerar a desinfecção. Para testar sua estratégia combinada, Hong e os colegas de trabalho primeiro tiveram que identificar os bacteriófagos que se banqueteariam com a E. coli portadora do gene NDM-1. Eles coletaram águas residuais de uma estação de tratamento local, filtraram-nas para remover a maioria das bactérias e, em seguida, inocularam-nas com E. coli para servirem de alimento para bacteriófagos naturalmente presentes nas águas residuais. Em seguida, eles cresceram a cultura em placas de ágar e colônias isoladas da E. coli que estavam sendo comidas por fagos. Destes, eles selecionaram vários fagos que foram menos danificados pela exposição à luz solar simulada para encontrar aqueles que tinham maior probabilidade de prosperar em seu teste de combinação. Finalmente, eles trataram as bactérias resistentes a antibióticos com um coquetel desses fagos resultantes no simulador solar.
Sob esse tratamento combinado, demorou metade do tempo para que a luz solar começasse a matar as bactérias patogênicas - apenas 2 horas em comparação com 4 horas de luz solar sem fagos. A taxa de desinfecção foi semelhante nos dois casos; Demorou cerca de 10 horas para reduzir as concentrações bacterianas em quatro ordens de magnitude a níveis naturalmente presentes no ambiente.
Pedro JJ Alvarez, engenheiro ambiental da Rice University que desenvolveu tratamentos de fagos no laboratório para remover bactérias resistentes a antibióticos para aplicações de tratamento de águas residuais, chama o artigo de “elegante” e “muito encorajador” em mostrar o potencial de fagos para mitigar a propagação de resistência a antibióticos em conjunto com a luz solar.
Parte do apelo dos bacteriófagos é que eles são específicos para seus hospedeiros e, portanto, é improvável que prejudiquem os ecossistemas que podem encontrar a jusante, dizem os pesquisadores. Ao mesmo tempo, os bacteriófagos cultivados neste trabalho eram tão específicos da cepa única de E. coli resistente a drogas, que o trabalho futuro pode buscar estratégias para atingir um conjunto mais amplo de bactérias.
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