É o fim do mundo!!! (parte 1) — Ou: Sobreviveremos a uma epidemia zumbi?

O fim do mundo é tema recorrente… Em 2011, por exemplo, falaram que o mundo iria acabar duas vezes. Agora, andam falando que a 2013 não chegaremos. Mas uma coisa que sempre se esquecem de delimitar é o que seria esse “fim do mundo”. Nesse caso o “mundo” seria o planeta Terra? A vida na Terra? Ou estamos falando só da espécie humana? Outra coisa é como esse fim do mundo irá acontecer? É o Sol que vai virar uma gigante-vermelha e aumentar tanto de tamanho que vai acabar engolindo a Terra? É um asteroide imenso que vai se chocar com o nosso planeta? É uma doença infecciosa que vai se espalhar dizimando toda a população humana? São extraterrestres que estariam vindo destruir a Terra sob o pretexto de ser construída uma nova via hiperespacial?

E… por que não um belo final apocalíptico no qual a espécie humana sofre um ataque zumbi?

The Walking Dead: nosso futuro?

Bom, pelo menos foi isso que alguns matemáticos pensaram para propor um modelo epidemiológico de infecção… Para isso vamos estabelecer as regras para a nossa epidemia zumbi:

  1. Somente humanos são infectados depois do contato com um zumbi (por isso vamos desconsiderar outras formas de vida).
  2. Zumbis não matam outros zumbis.
  3. Zumbis só podem surgir de duas formas: pessoas que foram mordidas durante um ataque ou mortos que voltam “à vida”.
  4. Zumbis podem ser eliminados, mas isso só acontece se tiverem seu cérebro destruído.

Estabelecidas as regras, vamos considerar a nossa população. O primeiro passo é dividi-la em grupos. Aqui, vamos considerar 3 grupos: Susceptíveis (S), Zumbis (Z) e Removidos (R).

Vamos, agora, entender como se dá a dinâmica dessa população, para podemos estabelecer o nosso modelo epidemiológico.

O grupo de indivíduos susceptíveis (S) é incrementado por uma taxa de natalidade (a). Além disso, esses indivíduos podem morrer de causas naturais (b) – aqui, natural implica em não ser decorrente de um ataque zumbi. Pessoas da classe S tornam-se zumbis (Z) por meio da transmissão que ocorre decorrente de um ataque (c). Os removidos (R) consistem em indivíduos que morreram, seja por um ataque zumbi ou por causas naturais. Mortos da classe R podem sofrer reanimação, tornando-se zumbis (d), e estes, por sua vez, podem ser (novamente) mortos (e) passando a integrar o grupo dos removidos.

Eita… ficou confuso demais, né? A figura abaixo nos ajuda a simplificar isso!

Assim, esse modelo nos dá as seguintes equações:

S’ = a – bS – cSZ

Z’ = cSz + dR – eSZ

R’ = bS + aSZ – dR

Aqui começa a matemática do artigo, de onde eles derivam várias equações, fazem matrizes e estipulam uma séries de valores para os parâmetros – nada que iremos abordar aqui… Para os objetivos desse post, o que nos interessa são os resultados!

Bom… digamos que o resultado disso tudo não foi muito agradável… Dê uma olhadinha nesse primeiro gráfico feito para uma população de 500.000 pessoas.

Os autores decidem, então, testar outros modelos com mais grupos populacionais e mais parâmetros.

O primeiro deles envolve um modelo no qual a infecção zumbi tem um período de latência, ou seja, ela demora para se manifestar (e a zumbificação não é transmissível nesse tempo). Nesse caso, após a análise dos dados e construção do gráfico, a maior diferença foi no tempo gasto para que a população de zumbis ultrapassasse a de humanos: o dobro do tempo [poderemos observar isso no gráfico mais abaixo].

O modelo seguinte envolvia a possibilidade de isolar pessoas contaminadas, ou seja: quarentena. O resultado também não foi muito animador: atrasou um pouquinho a erradicação da espécie humana.

O último modelo já foi mais interessante: utilizaram o primeiro modelo alternativo (o de infecção latente) e adicionaram a possibilidade de um tratamento no qual zumbis tratados voltavam à condição inicial (ou humanos susceptíveis, ou mortos). Assim, com a possibilidade de tratamento, a quarentena deixa de ser necessária. Além disso, a cura da zumbificação não garantiria imunidade. Utilizando os mesmos valores dos parâmetros para construir o primeiro gráfico, o pessoal chegou à seguinte situação:

Mas aí vem aquele ponto desesperador: mas ainda não existe um medicamento para curar um zumbi!!! E a gente ainda pode se perguntar: é possível um cenário diferente? Ao invés de haver uma erradicação humana pelo mortos-vivos, seríamos nós capazes de reverter o caso levando a uma “erradicação zumbi”? Já posso ouvir os desejos inconscientes de vocês: “diz que sim! diz que sim!”

Felizmente, a resposta é sim! Mas não se alegre de cara, não é tão simples – como você já deve ter notado pelos gráficos acima. Para isso teríamos que utilizar a única estratégia disponível: a erradicação impulsiva.

E o que é que é isso mesmo?

Os ataques devem ser iniciados logo no início da epidemia e devem ser muito eficientes. Os autores sugerem que na medida em que a epidemia zumbi avança teríamos tempo de juntar armas para exterminar os mortos vivos e, dessa forma, realizar ataques cada vez mais efetivos! Mas repito: as chances de sobreviver, não são lá muito animadoras.

Então, no caso de uma “World War Z” você já sabe o que fazer, né? Se ainda não sabe, o Jovem Nerd ensina de forma bem didática:

Leia a parte 2: “Como se preparar para o apocalipse Zumbi“, clique AQUI.

 

Notinhas importantes:

    • Apesar de ser um post fictício ele ilustra como funciona o processo de criação de modelos epidemiológicos de doenças infecciosas. O modelo aqui apresentado, o “SZR” (Susceptível, Zumbi, Removido), é uma variação do conhecido “SIR’ (Susceptível, Infectado, Recuperado).
    • Acabei de ser questionado pelo @anderarndt sobre a escala de tempo dos gráficos. Em geral, no paper, só falam em “escala de tempo”, mas tem um momento lá que eles falam em dias… sim, DIAS!! — Fique preocupado com isso!
    • Esse post faz parte da blogagem coletiva sobre o fim do mundo promovida pelo ScienceBlogs Brasil. Gostou da ideia? Tem um blog? Quer participar? Saiba mais clicando no banner abaixo.

Blogagem coletiva Fim do Mundo
Referência:

Baixe o PDF clicando no título >>> “When Zombies Attack!: Mathematical Modelling of an Outbreak of Zombie Infection” by Philip Munz, Ioan Hudea, Joe Imad and Robert Smith?. In “Infectious Disease Modelling Research Progress,” eds. J.M. Tchuenche and C. Chiyaka, Nova Science Publishers, Inc. pp. 133-150, 2009.

Outras notinhas que podem interessar a você:

  • Descobri esse trabalho lendo o post “Modelling a werewolf epidemic” do “Lab Rat”, no Halloween de 2011!
  • Por meio do post “Mathematical model for surviving a zombie attack” do “Wired Science” descobri que um dos autores do trabalho, o prof. Robert Smith? (sim, a interrogação faz parte do nome) leciona/pesquisa na Universidade de Otawa. Seu objeto de estudo são modelos epidêmicos de diferentes doenças infeciosas (reais, como HIV, Malária e HPV). Lá, ele ministra a disciplina “Mathematical Modelling of Zombies” que utiliza como bibliografia básica o livro “Braaaiiinnnsss!: From Academics to Zombies“, de sua autoria. Além desse artigo sobre zumbis, o professor recém terminou um outro também muito curioso: “A mathematical model of Bieber Fever: the most infectious disease of our time?“.
  • Quem foi mesmo que disse que por ser matemática não pode ser divertido?

Está se instaurando o caos: a polêmica do influenza H5N1

Depois do porco, é a vez da galinha!

Uma notícia que há algumas semanas vem sendo debatida com fervores lá fora (leia-se nos Estados Unidos), mas que por aqui (e me parece que na Europa também) mal tem se falado, refere-se ao estado atual da pesquisa com o vírus da gripe aviária – o influenza H5N1. Vale a pena ressaltar que esse virus não é novo, em 2005 ele já havia dado o ar da sua graça e gerado uma onda de pânico (você deve se lembrar de galinhas sendo queimadas aos montes na Ásia).

O grande problema que desencadeou essa discussão acalourada deve-se ao resultado dos experimentos conduzidos por dois grupos independentes, um americano e outro holandês. O fato é que o H5N1 – ainda de baixa transmissão ave-humano – após uma combinação de poucas mutações induzidas pelos cientistas por meio da transmissão sucessiva forçada entre furões, passou a ser capaz de ser transmitido por via aérea entre esses animais.

Pode parecer bobagem num primeiro momento, mas várias etapas são necessárias para que o virus complete seu ciclo em um ser humano. Inicialmente o vírus que se multiplica apenas nas galinhas deve ser capaz de romper a barreira específica e ser capaz de ser transmitido para um ser humano – e, nele estabeler um nicho de infecção, ou seja, ele deve ser capaz de se reproduzir. Isso, contudo não garante que o vírus será capaz de ser transmitido entre dois seres humanos distintos.

OK. E o que a transmissão entre os furões tem a ver com a transmissão entre pessoas. Na verdade esse é o grande “X” da questão. Os cientistas demonstraram que é relativamente fácil (apenas 5 mutações) para que o vírus seja capaz de ser transmitido por via aérea entre os mustelídeos, e agora há a grande dúvida se esse mesmo vírus seria capaz de também infectar os seres humanos.

Como não custa repetir, vou ressaltar que os resultados desse experimentos não mostram que as mesmas mutações teriam o mesmo efeito em seres humanos – eles somente nos mostram que a obtenção de transmissibilidade por aerossol nesse modelo animal é relativamente fácil.

O NSABB (órgão estadunidense de biosegurança), a ONU e diversos cientistas que temem possíveis desencadeamentos indesejáveis dessas pesquisas utilizam como argumento não só o risco de um vazamento do vírus e a possível emergência de uma nova epidemia global, como também a possibilidade de bioterroristas utilizarem os dados das pesquisas e promoverem um ataque rápido e muito eficaz.

Por outro, o lado que defende a continuidade da pesquisa utiliza argumentos muito parecidos, mas o utilizam o viés de que devemos compreender a biologia desse vírus para que possamos evitar uma possível epidemia natural que venha a surgir – e que já é temida há certo tempo.

Entendendo a figura: O vírus Influenza H5N1 é capaz de ser transmitido de ave para ave. Alguns casos de transmissão ave-ser humano já foram descritos — porém não há, ainda, relato de transmissão humano-humano. Os polêmicos experimentos consistiram na transmissão do virus de ave para os furões. De início a transmissão furão-furão só ocorria de forma forçada, até que após algumas mutações o vírus foi capaz de infectar outros furões por via aérea e de forma expontânea. As setas em verde mostram as rotas de transmissão já estabelecidas (sejam elas artificiais ou naturais), as setas em vermelho mostram as possíveis vias de trasmissão que são temidas para o desencadeamento de uma epidemia — o texto na figura mostra os agurmentos a favor ou contra a continuidade dos estudos com o H5N1.

Em meio a tanta discussão, os cientistas decidiram por uma trégua nas pesquisas por 60 dias. O virologista argentino Daniel Perez, em entrevista à Ciência Hoje, mostra-se favorável à publicação integral dos dados, e justifica-se: “Não podemos dar oportunidade ao vírus para mudar sem que estejamos preparados”. O pesquisador ainda completa dizendo que “A pesquisa, no entanto, deve ser norteada pelos fatos, não pelo medo”. – Confira a reportagem de Marcelo Garcia, na íntegra, no site da Ciência Hoje.

O grande temor em relação à esse vírus está no fato de que mais da metade das as pessoas que foram internadas por causa dessa gripe morreram. O problema é que esse dado não nos mostra o real poder de letalidade do vírus – considerado em cerca de 60%, mas que está, aparentemente, superestimado. Isso ocorre porque essa taxa foi considerada apenas as pessoas internadas. Assim, quando olhamos dessa forma, estamos considerando que qualquer pessoa que foi infectada pelo vírus, vai desenvolver um quadro grave, indo parar num hospital. Acontece porém que o número de pessoas infectadas pode ser bem maior. Dados epidemiológicos, por exemplo, sugerem que até 6% da população rural asiática possa ter se infectado com alguma cepa do vírus de forma assintomática – o que faria essa essa taxa de mortalidade >50% cair drasticamente.

O sensacionalismo midiático mostrou claramente sua cara no editorial do The New York Times, no dia 8 de janeiro de 2012 que teve como título “An Engineered Doomsday” [Um Apocalipse Projetado]. Uma análise desse texto pode ser vista no blog do professor Racaniello (em inglês).

Estamos de olho para acompanhar os rumos que essa discussão está tomando…

Apesar de todo o bafafá que está rolando, o conselho que eu daria a você é:

...pelo menos por enquanto!

Alguns textos recomendados:

Perda estratégica (Ciência Hoje)

Ferreting out influenza H5N1 (Virology Blog)

Should we fear avian H5N1 influenza? (Virology Blog)

H5N1 facts, not fear (Virology Blog)

N.Y. Times: H5N1 ferret research should not have been done (Virology Blog)

“Bactéria atacando os seios (assunto sério)” – mas que não procede

A Ísis compartilhou [intencionalmente e de forma crítica, que fique bem claro] um email-SPAM e eu resolvi postá-lo aqui no blog. Optei por manter todas as frases em caixa baixa, e utilizar só uma cor no corpo do texto para não destacar coisas desnecessárias. O texto original está em cinza, e os meus comentários em azul…

Bactéria atacando o seio – alerta para as mulheres – urgente.

O título do email já aparece com um tom apelativo e o urgente ali no finalzinho já dá a dica: “abre o olho que é SPAM”

Para conhecimento.

Bora dar um tom de seriedade e deixar esse email com cara de comunicado oficial?

Favor repasse para todas as mulheres (e também homens) de sua lista… É muito forte! As imagens são mesmo impressionantes!… Pessoal é muito importante, por favor, divulguem. O médico já testou que ela pegou uma bactéria que se encontra em tecido novo. (sem ser lavado)

Agora vamos indicar a quem esse email deve ser reencaminhado: às mulheres. Mas também os homens (ou seja: o viral quer atingir todo mundo). Além disso, vamos fazer um drama e implorar para que essa mensagem seja repassada. Mas claro! Vamos usar as palavras: “forte”, “chocante”… E, é lógico, “médico” – afinal precisamos de um respaldo científico!

Leia o texto primeiro. Sómente depois veja as fotos.

Ignorando o acento agudo no somente, o que talvez seja uma mensagem subliminar, me responda: você conseguiria continuar a ler o texto sabendo que tem imagens clamando para serem vistas? Eu acho que não!!

As fotos são realmente impressionantes, causam profundo impacto. Por favor, repasse para todas as pessoas de sua lista, para que elas também as envie e possamos alcançar o maior número possível de mulheres… Ao abri-las, compartilhe-as com outras pessoas, esposas, filhas, irmãs, sobrinhas, primas, mães, avós, amigas.

Ressaltar como as imagens são fortes (e realmente são)… O mesmo comentário feito um pouco mais acima… Enfim: vamos fazer o viral se espalhar, galera, “por favor”!!

O texto fala da importância de lavar as roupas íntimas recém compradas antes de usá-las. Explica que as roupas são feitas em diferentes partes do mundo, transportadas em sacos, caixas, sendo manipuladas por grande quantidade de mãos antes de serem acondicionadas para transporte. Além de estarem expostas a excrementos de animais transmissores de doenças. Esclarece ainda que durante o amaciamento do tecido e, segundo as condições climáticas, as caixas ou embalagens geram umidade, ambientes propícios para a proliferação de germes, parasitas e bactérias.

Quando pensamos na pele, ela é muito mais do que uma simples capa que separa o nosso interior do meio externo. A pele íntegra é uma estrutura que forma nossa primeira forma de barreira contra possíveis patógenos. Somos capazes, inclusive, de produzir substâncias antimicrobianas e secretá-las sobre a pele. Assim, infecções de pele, geralmente, ocorrem apenas quando há presença de lesão no local – assim, os micro-organismos encontram uma porta de entrada para o nosso corpo. Quando a gente pensa nos riscos de contaminação a partir de uma roupa, elas seriam provavelmente algo como uma conjuntivite ou uma diarreia decorrente do transmissão de bactérias pela rota fecal-oral/ocular pelo manuseio das costureiras, empacotadores, vendedores e clientes (nada muito diferente dos riscos que você poderia ter se não lavasse as mãos ao sair de um ônibus – você lava, né?).

Por favor, lavem bem as roupas novas, antes de usá-las, já que não se conhece o causador destas anormalidades, mas sabe-se que eles estão nas roupas novas. Favor lavá-las em água fervente.

Isso aqui não seria tão difícil de descobrir: tentar fazer um isolamento da bactéria. Mas lavar a roupa antes de usar é uma questão mais de higiene e bom senso, existem algumas doenças que podem sim, ser transmitidas por roupas (principalmente DSTs), mas também expandir isso para uma epidemia de ulcerações é exagero. O que manda é o bom senso, você não vai querer usar uma roupa com manchas estranhas, sujas ou fedorenta… ou vai?

Vamos, agora,  finalizar nosso SPAM, citando o nome de algum médico ou de algum funcionário  importante de algum hospital !! – afinal de contas, esse email “tem” credibilidade! – só que não.

Agradecida,
Lúcia Quintão
Secretária, TFD e diretoria clínica – Hospital Yutaka Takeda

Uma coisa que eu gosto de fazer quando recebo esses SPAMS é checar se pelo menos essas pessoas existem . Foi só jogar no Google que eu descobri que essa mulher realmente existe, porém, não trabalha mais nesse hospital – provavelmente ela foi apenas uma vítima escolhida pelo autor do SPAM – confira aqui o link de uma reportagem publicada há poucos dias sobre esse SPAM.

Ah, um lembrete final (só faltou o peloamordedeus):

repassem para todas as mulheres e homens também.

Gente, mas como eu poderia me esquecer das imagens!!! Sério, elas são fortes, então se você quiser realmente vê-las, só clicar aqui embaixo que você será redirecionado – é o MdC respeitando o leitor =D

Pedi ajuda a uma médica para analisar essas fotos.

Algumas, sim, parecem com infecções bacterianas, como as de número #1, #2, #3, #4 e 5. Mas aqui ressalvamos a necessidade da porta de entrada que pode ser um arranhão ou uma picada de inseto. O quadro apresentado em #4 pode ocorrer, por exemplo, devido à infecções causadas por mordedura (seja pelo bebê durante a amamentação, ou pelo parceiro no ato sexual) – a boca tem uma quantidade enorme de bactérias que ali estão em equilíbrio, mas quando são introduzidas em uma outra região do corpo podem causar um “belo” estrago.

Na foto #6 vemos uma mastectomia (retirada da mama) e a queimadura causada pela radioterapia. Já a foto #7 nos mostra um estágio avançado de câncer de mama. A foto  #8 parece ser de um granuloma e a #9 de um câncer de mama ulcerado.

Por fim, repare que em todas as fotos há uma tarja preta – nela está escrito “ogrish.com”. Esse era um site de depósito de vídeos e imagens chocantes que está fora do ar desde 2006. Me diz, se esse é um email sério, porque as fotos não são do próprio hospital, mas de um site grotesco?

Então fica aqui a análise desse SPAM, e o recado/alerta para que você não acredite em tudo que você lê na internet. Procure se informar pelo menos se há uma lógica no email que você recebeu antes de passá-lo para frente (não custa nada abrir o Google e fazer uma pesquisa rápida!). Esse email, por exemplo, parece que já está circulando desde 2009! Fique atento e uso o bom senso sempre!

HP: sobrevivendo mesmo quando parece impossível

Pouco mais de 30 anos. É esse o tempo que decorreu desde a descoberta dessa bactéria chata pra caramba para crescer em laboratório fastidiosa. Foi em 1979 que Robin Warren e Barry Marshall conseguiram identificar a presença de uma bacteria em biópsia de pacientes com gastrite crônica e úlcera péptica, e mais: hipotetizaram que a causa dessas doenças seria essa bactéria e não os fatores (como pimenta e estresse) até então tidos como causa.

A comunidade médica da época se recusou a ceder a esse estudo. Somente após Marshall ingerir uma cultura dessa bactéria (vindo a desenvolver um quadro de gastrite aguda) e novos estudos serem realizados o repúdio a essa nova ideia foi se diluindo. O impacto desse trabalho foi tão grande para a medicina, que esses pesquisadores foram laureados com um Nobel em 2005.

Ah, sim… E que bactéria é essa? Essa aqui embaixo (Fig 1)

Helicobacter pylori

Fig 1. Helicobacter pylori (HP) – a bactéria que sobreviveu

A infeção por H. pylori leva a um quadro de gastrite crônica em seus hospedeiros. A gastrite atinge cerca de 80% dos portadores da bactéria e é, na maioria dos casos, um quadro assintomático. Cerca de 10-15% dos portadores desenvolvem quadros de úlcera péptica e 1-3% carcinoma gástrico. O curioso desses dados é que pacientes com úlcera geralmente não desenvolver câncem gástrico, como muita gente pensa. Ao que parece, essas duas manifestação são excludentes. A razão para essas diferenças estão envolvidas na susceptibilidade genética do hospedeiro, fatores ambientais e diversidade genética da própria bactéria. [atualização 17/01/12: para saber um pouquinho mais sobre a bactéria, dê uma conferida nos comentários!]

Dois pontos curiosos sobre a infeção pela H. pylori que eu gostaria de ressaltar, dizem respeito 1) à sua epidemiologia e 2) ao seu nicho ecológico.

Cerca de 50% da população mundial tem essa bactéria, e sua prevalência é inversamente proporcional ao nível sócio-econômico da população – ou seja, países pobres apresentam prevalência maior do que em países ricos (Fig. 2).


Fig 2. Esse mapa da Helicobacter Foundation mostra que em países como o Brasil e os localizados no norte da África a taxa de prevalência de H. pylori chegam a 90%, enquanto em países como EUA e Canadá essas taxas atingem marca de apenas 30-40% da população.

H. pylori é uma bacteria exclusivamente humana e habita nosso estômago – um ambiente muito ácido (pH~2). Um pH tão baixo torna esse ambiente inóspito à vida, mas a HP consegue sobreviver ali pois consegue produzir e liberar uma enzima chamada urease. Então, a enzima quebra a ureia presente no suco gástrico em amônia (Fig 3A) que vai neutralizar o ambiente ácido que mantido pelo HCl (ácido clorídrico) do suco gástrico (Fig 3B).

Fig 3. Em “A” vemos a reação promovida pela urease, na qual a ureia é quebrada em amônia. Em “B” vemos a reação de neutralização do ácido clorídrico do suco gástrico pela amônia. Essas reações não ocorrem em todo o estômago, mas nas regiões próximas às bactérias, criando, assim, um nicho com pH próximo ao neutro, que permite a sobrevivência da bactéria. 

ResearchBlogging.orgDiversas enzimas são produzidas na sua forma inativa e precisam sofrer alterações em sua estrutura. A urease também é assim, ela precisa receber dois íons de níquel e um de seus aminoácidos (a lisina 219) deve ser carboxilado. Esse processo é realizado pelas proteínas UreF, UreG e UreH que interagem entre si, formando um complexo heterotrimérico. Esse complexo, por sua vez, interage com a urease, promovendo alterações espaciais de forma a permitir que os íons de níquel e o dióxido de carbono interajam com a enzima, ativando-a.

Em um artigo publicado em dezembro do ano passado, Fong e colaboradores investigaram como ocorre a formação do complexo UreF-G-H. Eles viram que a UreH e UreF interagem fomando um complexo binário. Nessa interação UreF sofre uma alteração conformacional, que permitirá o recrutamento e a ligação com UreG (Fig 4). Os autores mostraram, ainda, que alterações nas proteínas auxiliares, impedem a formação do complexo e, assim, impedem a ativação da urease.

Fig 4. Nesta figura, retirada do próprio artigo, vemos a formação do complexo UreF-UreH induz a alteção conformacional de UreF. Essa alteração permite que UreF-UreH ligue-se a Ure G para formar o complexo heterotrimérico UreG-UreF-UreH.

A grande importância desse tipo de estudo vai além da compreensão da biologia do micro-organismo. Ela também abre portas para a pesquisa de formas de impedir a interação entre essas unidades e, assim, a formação do complexo UreF-G-H. Consequentemente, a ativação da Urease também seria prejudicada, impedindo a sobrevivência desse micro-organismo no estômago. Ou seja: um novo antimicrobiano contra H. pylori pode ser desenvolvido!
Bibliografia
Fong, Y., Wong, H., Chuck, C., Chen, Y., Sun, H., & Wong, K. (2011). Assembly of Preactivation Complex for Urease Maturation in Helicobacter pylori: CRYSTAL STRUCTURE OF UreF-UreH PROTEIN COMPLEX Journal of Biological Chemistry, 286 (50), 43241-43249 DOI: 10.1074/jbc.M111.296830

Salmonella, sua danadinha!

Na série “Superorganismo: acredite, você é!”, eu fiz um post comentando que consideramos um micro-organismo como patogênico não apenas por suas estruturas, mas também pelo seu comportamento – o que, em momentos específicos, nos permite incluir alguns membros da microbiota nessa classificação. Acontece, porém, que alguns micro-organismos são classicamente considerados patógenos, a Salmonella (Fig 1) é um exemplo.

Fig 1. Salmonella, essa danadinha…

Pra início de conversa, essa bactéria é um patógeno intracelular facultativo, o que significa que ele é capaz de invadir e multiplicar em células animais (podem ser células epiteliais do intestino ou mesmo células do sistema imunólogico – como macrófagos ou netrófilos). E, para entrar nessas células, a salmonela induz modificações na membrana da célula hospedeira, promovendo seu próprio engolfamento (Fig. 2). Depois de estar dentro da célula, a bactéria permite a restauração da membrana da célula hospedeira e impede a sua própria destruição pelas enzimas da célula.

Fig 2. Salmonella induzindo a própria fagocitose em célula intestinal

Não vou entrar em detalhes, mas uma cascata de enventos é ativada pela presença de Salmonella, e isso leva a um quadro inflamatório. O mais curioso de tudo isso é que a bactéria não se intimida com a tentativa do corpo em eliminá-la e, inclusive, se beneficia da inflamação para sua sobrevivência e multiplicação. Difícil de acreditar, não é? Mas não duvide, vou citar dois exemplos (Fig 3):

1. Salmonella produz seu próprio e exclusivo sideróforo. Bactérias precisam de ferro para alguns de seus processos metabólicos vitais e, para capturá-lo, utilizam sideróforos (quelantes de ferro). Um desses quelantes, bastante difundidos entre as bactérias da microbiota intestinal é chamado “enterobactina” ou “enteroquelina”. As células do epitélio intestinal, quando ativadas pela cascata pró-inflamatória, liberam uma proteína chamada “lipocalina”. Essa, por sua vez, liga-se à enterobactina, impedindo que as bactérias que estão no lúmem intestinal absorvam o ferro e se multipliquem (aqui incluímos as bactérias simbionticas da microbiota e também a Salmonella). Acontece que a Salmonella é capaz de produzir um sideróforo denominado “salmoquelina”, que não se liga à lipocalina, garantindo, assim, uma grande vantagem à multiplicação do patógeno.

Achou pouco? Olha só esse segundo exemplo:

2. Salmonella aproveita produtos metabólicos gerados durante a inflamação como nutrientes. O ambiente intestinal é anaeróbico e o metabolismo das bactérias que vivem ali é baseado em fermentação. Durante esse processo, a microbiota libera sufeto de hidrogênio (H2S) – um composto citotóxico que é convertido pelas células do epitélio intestinal em tiosulfato (S2O32-). Neutrófilos migram para o lúmen intestinal durante a inflamação, e ali liberam espécies reativas de oxigênio (ROS, reactive oxygen species) que oxidam o tiosulfato em tetrationato (S4O62-). Salmonella, por sua vez, é capaz de usar o tetrationato como aceptor final de elétron em um processo de respiração anaeróbia – que é muito mais eficiente que a fermentação, garantindo ao patógeno maior quantidade de energia para sua multiplicação!

Fig 3. Salmonella utiliza seus fatores de virulência para invadir e sobreviver no interior das células do hospedeiro.A emergência da resposta inflamatória leva a liberação de lipocalina que sequestra os quelantes de ferro (enterobactina) produzidos pela microbiota, mas não o quelante produzido pela Salmonella (salmoquelina). Espécies reativas de oxigênio geradas por neutrófilos que migram para o lúmen intestinal oxidam compostos de enxofre produzindo um aceptor de elétrons para a respiração anaeróbia de Salmonella, garantindo ao patógeno vantagens para multiplicação e transmismissão.

Utilizando-se dessas duas estratégias, a Salmonella garante vantagem competitiva em relação a outros membros da microbiota, multiplica-se e aumenta suas chances de transmissão pela via fecal-oral.

Ficou impressionado? Isso é evolução, bebê!

Referência

Figuras 1 e 2: Sadava et al. (2009) Vida. 8 ed. Porto Alegre: Artmed.

Figura 3:

ResearchBlogging.orgThiennimitr, P., Winter, S., & Bäumler, A. (2011). Salmonella, the host and its microbiota Current Opinion in Microbiology DOI: 10.1016/j.mib.2011.10.002

HEPATITE: silenciosa e séria

Chamamos de hepatite a inflamação que ocorre no fígado. Ela pode ter várias causas: remédios, álcool e outras drogas, vírus, além de doenças autoimunes, metabólicas e genéticas. A hepatite é geralmente silenciosa, ou seja, nem sempre apresenta sintoma e quando aparecem podem ser cansaço, febre, mal-estar, tontura, enjoo, vômitos, dor abdominal, pele e olhos amarelados, urina escura e fezes claras.

Aqui nós estamos falando das hepatites causadas por vírus. Existem 5 tipos de hepatites virais, cada uma causada por um vírus diferente: HVA, HVB, HVC, HVD e HVE – sendo o vírus da hepatite E (HVE) mais comum na África e na Ásia. A evolução das hepatites varia conforme o tipo de vírus. Os vírus A e E apresentam apenas formas agudas de hepatite (não possuindo potencial para formas crônicas). Isto quer dizer que, após uma hepatite A ou E, o indivíduo pode se recuperar completamente, eliminando o vírus de seu organismo. Por outro lado, as hepatites causadas pelos vírus B, C e D podem apresentar tanto formas agudas, quanto crônicas de infecção, quando a doença persiste no organismo por mais de seis meses.

  • As hepatites do tipo A são agudas e sua transmissão é fecal-oral, por contato entre indivíduos ou por meio de água ou alimentos contaminados pelo vírus. Geralmente, não apresenta sintomas, mas, se houver, os mais frequentes são: cansaço, tontura, enjoo e/ou vômitos, febre, dor abdominal, pele e olhos amarelados, urina escura e fezes claras. Costumam aparecer de 15 a 50 dias após a infecção.
  • Nas hepatites tipo B e C, os vírus estão presentes no sangue, no esperma e no leite materno – são, por isso, também consideradas uma doenças sexualmente transmissíveis (DSTs). A formas de transmissão incluem: transfusão de sangue, compartilhamento de materiais para uso de drogas, de higiene pessal e de confecção de tatuagem e colocação de piercings. Milhões de pessoas no Brasil são portadoras dos vírus B ou C e não sabem. Elas correm o risco de as doenças evoluírem (tornarem-se crônicas) e causarem danos mais graves ao fígado como cirrose e câncer. O surgimento de sintomas em pessoas com hepatite C aguda é muito raro. Entretanto, quando aparecem são os mesmos da hepatite A. Quando a reação inflamatória persiste sem melhora por mais de seis meses, comum em 80% dos casos, os profissionais de saúde consideram que a infecção evoluiu para a forma crônica. O tratamento é complexo e dependerá da realização de exames específicos, como biópsia hepática e exames de biologia molecular. As chances de cura variam de 50 a 80% dos casos.
  • O vírus da hepatite D depende do vírus da hepatite B para conseguir infectar uma pessoa. E a manifestação clínica da doença varia de arcordo com o estágio prévio do indivíduo, sendo a infeção pelo virus HVD em pacientes já portadores do HVB mais grava do que os casos de co-infecção.

É importante ressaltar nesse momento que o SUS disponibiliza gratuitamente a vacina contra a hepatite B. A imunização é realizada em três doses, com intervalo de um mês entre a primeira e a segunda dose e de seis meses entre a primeira e a terceira dose. Mas para ter direito à vacina, deve-se observar que as seguintes condições:

  1. Ter até 24 anos, 11 meses e 29 dias – essa faixa será ampliada para até 29 anos em 2012;
  2. Pertencer ao grupo de maior vulnerabilidade – gestantes, trabalhadores da saúde, bombeiros, policiais, manicures, populações indígenas, doadores de sangue, gays, lésbicas, travestis e transexuais, profissionais do sexo, usuários de drogas, portadores de DST.

Este post foi feito com informações retiradas do site “Hepatites Virais” do Ministério da Saúde. Visite-o para obter mais informações.

Complemente esta leitura lendo o post do Gabriel Cunha no RNAm: “Hepatite C, desinformação e conscientização!

Se você, leitor, é da área da saúde, esta publicação do Ministério da Saúde pode iteressar a você: Hepatites Virais: o Brasil está atento [pdf]

Minhas impressões: 26o Congresso de Microbiologia – parte 2

Para ler a primeira parte, clique AQUI.

No último parágrafo do post anterior falei da discussão entre o prof. Chatel e a profa. Cencic. O curioso foi que no dia seguinte foi a palestra da professora, e o francês apareceu por lá – e eu confesso que achei que ele teria ido de provocação, mas ficou quietinho…

A prof. Cencic problematizou em sua fala questões relacionadas aos modelos de cultura celular utilizados nas pesquisas. Além da questão das alterações existentes nas células cancerosas, um ponto importante levantado por ela foi o fato de essas culturas serem realizadas como uma monocamada no fundo de uma placa. Assim, as células ficam achatadas, quando, no intestino, temos o que chamamos de células colunares, ou seja, elas parecem um paralelepípedo. Dessa forma, a professora sugere que seja realizada uma metodologia específica, na qual as células são crescidas em placas com formato de poços, o que permitiria a  adesão não somente no fundo como nas paredes desses poços, criando uma condição in vitro um pouco mais próxima do real. Além disso, a grande vantagem dessa metodologia é que quando a célula é polarizada podemos saber facilmente ante é seu ápice, suas laterais e sua base – e isso é importante, pois no nosso corpo diferentes moléculas são expressas em cada uma dessas regiões. Por exemplo, o receptor TLR-5 (receptor toll-like 5), responsável por reconhecer uma proteína (flagelina) do flagelo bacteriano e desencadear uma resposta imune, é polarizado na região basolateral dos enterócitos. E qual a vantagem disso? Nosso intestino é cheio de bactérias, se esses receptores fossem localizados na porção apical, haveria uma resposta constante contra essas bactérias que são importantes para nós. Estando restritos à membrana basolateral, essa resposta só é desencadeada em casos de invasão do epitélio – ou seja, quando a bactéria é patogênica… Isso é evolução, meus caros!

As doenças inflamatórias intestinais (IBD – inflammatory bowel disease), principalmente a “doença de Chron” e a “colite ulcerativa” receberam bastante atenção. A grande questão é que apesar de sabermos da participação da microbiota na doença, ainda muitas dúvidas devem ser esclarecidos, principalmente na questão interação microrganismo-hospedeiro. Alternativas para o tratamento dessas doenças utilizando microrganismos também foram exploradas.

A utilização de microrganismos como promotores da saúde (probióticos) foi tema central no “Simpósio de Bactérias Láticas”. O destaque aqui vai para as abordagens utilizadas, que envolviam a utilização de microrganismos geneticamente modificados. Por exemplo, uma bactéria probiótica que além de suas funções esperadas seja capaz de secretar IL-10 (interleucina-10), uma molécula com propriedades anti-inflamatória, poderia ser utilizada para o tratamento de uma IBD. Ou ainda, uma bactéria que expresse em seu exterior moléculas de outros microrganismos, poderia ser utilizada como vacina – contra, por exemplo, a leptospirose canina.

A palestra do prof. Koen Venema (TNO, Holanda) apresentou em sua palestra um modelo in vitro para estudos do trato gastrintestinal (TGI). O mais curioso nesse modelo é que, ao contrário do apresentado pela profa. Catherine Béal (AgroParis Tech, França) que consistia em reatores com diferentes pHs, o do prof. Venema é dinâmico e inclui movimentos de peristaltismo e compressão do alimento ali colocado. É importante ressaltar que apesar de retratar bem os processos mecânicos e químicos do TGI, ainda faltam as interações microrganismo-hospedeiro.

A importância dos biofilmes para população bactérias está cada vez mais bem estabelecida. A grande novidade ficou para a pesquisa do prof. Marcel Gutierrez-Correa (Universidad Nacional Agraria La Molina / Peru) envolvendo biofilme de fungos, inclusive com resultados positivos em processos industriais de fermentação!

Pra mim, umas das melhores palestras foi a da profa. Nancy Bellei (Unifesp). Recém vinda de uma reunião sobre influenza, a professora trouxe informações importantes em sua fala.

  • A sazonalidade do influenza varia de acordo com a região do Brasil: Norte (Jan-Mar), Sudeste (Mar-Ago), Sul (Jun-Out). Porém a distribuição da vacina ocorre no mês de abril. Não seria a hora de fazermos uma distribuição diferenciada nas diferentes regiões?
  • Essa diferença ainda acaba se refletindo nas linhagens virais circulantes. Por exemplo, em Alagoas houve prevalência do virus H1N1, enquanto na Bahia prevaleceram outros tipos virais.
  • Durante a 2a onda pandêmica mundial do H1N1, o referido virus apresentou-se “apenas” em 50-60% dos casos.
  • A atualização da pandemia tem que ser, portanto, regionalizada. Como em cada país, cada estado o virus se comporta diferentemente e o mesmo pode-se dizer dos hábitos de seus habitantes, diferentes medidas devem ser adotadas.
  • Ao contrário do que muita gente pensa, existe sim infecção assintomática pelo vírus influenza A H1N1, acredita-se que seja por volta de 13% do total de infecções.
  • Estamos tendo um número significativo de casos de internação pelo vírus sincicial respiratório: SP, Argentina, Chile e Paraguai.
  • Houve relatos de casos de H1N1 no Brasil em 2011: 4 casos em MG (com 1 óbito de um indivíduo de 44 anos não-vacinado), e vários no RS (mais de 100 casos e 3 mortes). Acredita-se que no RS tenha havido uma baixa cobertura da vacina (<50% – pois na primeira onda pandêmica o estado não teve muitos casos relatados de infecção). No estado do RJ, está havendo a prevalência do vírus influenza B.
  • Há no meio acadêmico uma preocupação grande com o risco de um novo surto, mas de influenza A H3N2 (suína) ou H5N1 (gripe aviária). Há relato recente de transmissão de H3N2 para humanos: alguns que entraram em contato com suínos e outros não. Sobre o H5N1 há relato de transmissão direta entre humanos no Paquistão, inclusive com quadros assintomáticos de infecção. O grande medo em relação ao H5N1 reside no fato das condições de criação desses animais na Ásia, somado ao fato de que o H1N1 da pandemia de 1918 adaptou-se diretamente de aves para humanos. Além disso, estudos utilizando mamíferos mostraram que gerando recombinação de genes do vírus H5N1 com mutações já encontradas na natureza há a possibilidade de se criar uma via de transmissão direta (entre furões), sustentando o risco de uma possível pandemia…

Tentarei fazer uma abordagem mais detalhada de alguns dos pontos nestes dois posts, em um futuro próximo.

E é claro que apesar de passar o dia praticamente todo no congresso, não deixei de conhecer novos amigos e de visitar os pontos turísticos de Foz e adjacências: Cataratas do Iguaçu, Usina de Itaipu, Paraguai e Argentina (Puerto Iguazu). São lugares que realmente valem a pena conhecer.


E para que não me difamem falando que eu só passei e não fui no congresso, fica aí uma foto do meu poster!

Ficou interessado? Ano que vem tem o congresso Latino-Americano de Microbiologia em Santos/SP. Vamos?

Minhas impressões: 26o Congresso de Microbiologia – parte 1

Entre os dias 02 a 06 de outubro, na cidade de Foz do Iguaçu/PR, aconteceu o 26o Congresso Brasileiro de Microbiologia (CBM), organizado pela Sociedade Brasileira de Microbiologia (SBM). Esse é o maior congresso de microbiologia do Brasil, pois abrange as mais diversas áreas/subdivisões, e participam não só os grandes nomes da microbiologia no Brasil como do mundo.

Acho que sem sombra de dúvidas, a comparação entre este e o último CBM (que ocorreu em 2009 em Porto de Galinhas) é inevitável. Desde que entrei no laboratório em 2007 ouço comentários não muito favoráveis ao CBM, principalmente em relação às palestras ruins – mesmo assim resolvi ir ao CBM de 2009. Naquele ano, a grande decepção porém não se restringiu às palestras, mas expandiu-se por toda a organização. Começou na festa de abertura (que teve um show latino excelente, mas) que deixou muito a desejar nos comes e bebes. E isso também prosseguiu com a falta de coffee break e, principalmente, de água. Estávamos isolados do mundo, num calor infernal, e não tínhamos nem água pra beber. Neste ano isso foi resolvido. Além de um coffee break farto e gostoso, tivemos também almoço incluso – e, muito bom por sinal!! Um meeting point grande e com wifi grátis! A minha grande reclamação diz respeito ao último dia do congresso, que consistia apenas do Simpósio de Bactérias Láticas, e os participantes não tiveram direito a almoço e transporte ao final. A organização alegou que o simpósio e o congresso eram eventos distintos e independentes…

Junto ao congresso, aconteceram quatro eventos paralelos: ISME – Simpósio Internacional de Microbiologia Ambiental (América Latina), ENAPROM – Encontro Nacional de Professores de Microbiologia, Simpósio de Coleções de Cultura e o Simpósio de Bactérias Láticas. Eu participei basicamente do ISME, do Simpósio de Bactérias Láticas e assisti algumas palestras da área de relação parasito hospedeiro. ”

Algumas considerações

– O congresso teve em sua abertura a assinatura do acordo entre a SBM e outras sociedades com o propósito de se unirem para uma discussão e o desenvolvimento de métodos para a determinação de resistência bacteriana a antibióticos – que hoje seguimos padrões e valores americanos. Isso permite uma prática mais aplicada a nossa realidade e é um grande passo para a clínica brasileira.

– A palestra de abertura, “Martians, dinosaurs and mammals: Nihilistic thoughts on the origin of microbial virulence”, foi ministrada pelo prof. Casadevall que tem mais de 500 artigos publicados (mais de 35 artigos por ano, nos últimos anos!!). Achei que seria uma palestra que tenderia para o lado filosófico da coisa, mas o que o professor discutiu foram os mecanismos de patogenicidade dos fungos. E onde entram os marcianos, os dinossauros e os mamíferos aí no meio. Bom, não foi no meio, mas nos últimos 5 minutos da palestra. Os argumentos seriam:
1) MARCIANOS – que os fungos possuem uma gama variada de mecanismos de patogenicidade que os permitiram infectar mesmo um ET que por acaso viesse parar aqui na Terra.
2) DINOSSAUROS – o professor argumentou que os dinossauros, teriam sido extintos (em parte) por possíveis infecções fúngicas que teriam acontecido durante o resfriamento da Terra após a queda do asteróide.
3) MAMÍFEROS – ascensão dos mamíferos após a era dos dinossauros poderia estar associada a temperatura elevada do corpo o que dificultaria o desenvolvimento de micoses sistêmicas.
Tive alguma dificuldade em compreender o inglês do professor e, por isso, não sei os argumentos mais específicos. Além disso, o Roberto Takata – quando eu comentei sobre isso no twitter – levantou algumas questões bastante pertinentes: Apesar de os dinos terem se extinguido, outros grupos de répteis continuam aí firmes e fortes, e que existem indícios de que os dinossauros provavelmente possuíam temperaturas mais elevadas.

– Outro ponto que me chamou muito a atenção foi o estudo do microbioma. Por microbioma entendemos a identificação dos micro-organismos que vivem num determinado ambiente por meio de técnicas de biologia molecular. A grande vantagem é que, assim, mesmo os micróbios que não são cultiváveis podem ser identificados. Ë importante ressaltar que apesar de ouvirmos muito esse termo relacionado ao projeto microbioma humano, a busca por identificar as bactérias incluem aquelas que vivem no solo e nas águas, por exemplo. Há também grande interesse em descrever as funções de cada um desses organismos.

– As interações microrganismo-microrganismo, bem como as microrganismo-hospedeiro também têm ganhado grande apelo com as novas técnicas de biologia molecular e o avanço do microbioma. Nesse ponto podemos citar o papel dos microrganismos no desenvolvimento de doenças inflamatórias intestinais, obesidade e mesmo na regulação do sistema imune. Quando falamos de microbiologia ambiental, ressalto aqui o trabalho da profa. Leda Hagler (UFRJ) que trabalha na busca de microrganismos para serem utilizados na biorremediação de plantas de mangues contaminados.

– Estudos que permitam um melhor uso de bactérias probióticas em escala industrial também estão sendo bastante visados: linhagens que resistam a diferentes técnicas de processamento, que resistam por mais tempo nas prateleiras… e tudo isso sem perder suas propriedades.

Enfim, tem muita pesquisa boa e aplicada sendo realizada por aí…

Quero só falar de mais um dos momentos que presenciei. Um momento bem tenso por sinal: O pesquisador Jean-Marc Chatel (INRA/França) comentou na sua palestra sobre o uso de células Caco-2 (linhagem de células cancerosas) na sua pesquisa de interação microrganismo-hospedeiro. No momento das perguntas, a profa. Avrelija Cencic (University of Maribor/Eslovênia) levantou questionamentos se esse seria o melhor modelo, uma vez que a fisiologia dessas células é muito distinta das células normais. A partir de então, iniciou-se um bate-boca que terminou com Chatel soltando a seguinte frase: “Se eu estou fazendo errado, tem milhares de pesquisadores que também estão”. Bela forma de se terminar um discussão acadêmica, certo? Não.

Fechei esse congresso com uma visão bem positiva – e estou esperando o próximo em 2013 já com ansiedade! (espero que até lá eu tenha melhorado meu listening e que os palestrantes tenham melhorado o inglês falado!)

Você pode ler a continuação desse post clicando AQUI.

O antibiótico não funcionou? Que tal tentar o plasma frio!?

Os infectologistas vêm encotrando grandes desafios no dia a dia da prática médica… são as bactérias multi-drogas resistentes. Muitas dessas bactérias recebem uma sigla como identificação. Temos, como exemplo: 1) o Staphylococcus aureus resistente à meticilina, o MRSA (Methicilin Resistent S. aureus); 2) Enterococcus faecalis resistente à vancomicina, o VRE (Vancomicin Resistent E. faecalis); e mais recentemente 3) a Klebsiella pneumoniae produtora de KPC (KPC é uma enzima inativadora de antibióticos do tipo carbapenemase). Além de diferentes mecanismos para que essa resistência seja efetiva, muitas dessas bactérias crescem em biofilmes, o que dificulta a chegada do antibiótico à células bacterianas, sendo um outro mecanismo de patogenicidade relacionado à resistencia aos antibioticos.

Uma das grandes apostas nas pesquisas em microbiologia é a busca de novas formas de controle de microrganismos. Essas pesquisas variam de métodos químicos como a busca por novos fármacos, a métodos microbiológicos, como, por exemplo, os probióticos. Nesse contexto de busca de novos tratamentos, uma equipe de colaboradores russos e germânicos propuseram uma técnica física muito curiosa que envolve a utilização de plasma frio.

Primeiro, observe a imagem abaixo. A placa da direita (“original”) é uma placa de ágar Sangue, mostrada na foto em seu aspecto original e está sendo utilizada como um controle. A placa da esquerda (“plasma-treated”), mostra uma placa de ágar Sangue, na qual foi feita uma cultura de Staphylococcus aureus e posteriormente um tratamento com o plasma frio.

Observe que na região onde houve contato com o jato de plasma a baixas temperaturas, houve a formação de uma área onde 99% das bactérias foram mortas (indicado por um circulo na figura da esquerda). As áreas mais claras ao redor das colônias bacterianas, indicam que a bactéria é produtora de uma enzima que provoca hemólise, ou seja, destroem as hemáceas do sangue.

Dois outros pontos que chamam muito a atenção são;

1) Esse tratamento parece ser capaz de matar as bactérias que formam biofilmes. Biofilmes mais espessos ainda apresentam algum nível de resistência. Biofilmes são aglomerados polimicrobianos, envoltos em uma matriz gelatinosa que podem aumentar a resistencia das bactérias à antibióticos em até 1000 vezes quando comparadas às bactérias livres.

2) Quando foram realizados testes em animais, nos quais foram feitas feridas e, posteriormente, infecção com Pseudomonas aeruginosa ou Staphylococcus aureus, após um tratamento de 5 minutos, até 90% das bactérias foram mortas. Isso, sem denos aos tecidos animais e, ainda, aumentando a taxa de cicatrização dessas feridas. O que indicaria que o efeito bacteridida do plasma interfere apenas no DNA e nas estruturas de superfície bacterianas.

Mas o que seria esse plama frio?

O plasma é considerado o quarto estado da matéria… Ele é obtido ao aquecermos um gás a elevadas temperaturas. Mas são temperaturas tão elevadas, acima de 10.000 °C, que a estrutura atômica é desfeita.  Leia com mais detalhes aqui e aqui.

Mas como aplicar um plasma em um tecido humano? O plasma aplicado pelos cientistas possuia um fração pequena de partículas ionizadas. Assim, o calor é distribuído entre as moléculas ionizadas e não-ionizadas, permitindo aos cientistas manter o plasma à temperatura de aproximadamente 35-40 °C (o chamado plasma frio) para realizar o tratamento.

A grande aposta dos cientistas nesse tratamento, seria a possibilidade da utilização desta abordagem terapêutica, que é muito específica, no caso de os outros métodos falharem e pelo fato de se tratar de uma metodologia cujo desenvolvimento de uma resistência microbiana seria muito difícil. Além de ser um tratamento que não envolve contato, que é indolor e não contribui com a contaminação química do ambiente.

O artigo original é este:

  • S. Ermolaeva, et al. Bactericidal effects of nonthermal argon plasma in vitro, in biofilms and in the animal model of infected wounds. Journal of Medical Microbiology, 2010; DOI: 10.1099/jmm.0.020263-0

Mas como não consegui o acesso, o post foi escrito com as informações contidas nestes links:

O poder bífido

ResearchBlogging.orgPRÓLOGO

Não é de hoje que ouvimos falar sobre probióticos. Mas é inegável o destaque que eles tem tido na mídia nos últimos anos. Diversos produtos que estão no mercado utilizam seu potencial probiótico como estratégia de marketing. Davi Barreto (@davibio) tem um post legal no BioConnection falando o que são probióticos e dando exemplos de produtos comerciais: “Probióticos no mercado, o que você come e por que?“.

O post de hoje é um artigo que saiu do meu laboratório (e eu sou um dos autores!) – a referência completa está no final do post. Neste trabalho, avaliamos algumas propriedades que são critérios para dizermos se um determinado microrganismo pode, ou não, ser considerado probiótico.

INTRODUÇÃO

A definição de probiótico varia um pouco de acordo com o autor, por esse motivo, usamos a definição da Organização Mundial de Saúde (OMS) que diz que: “probióticos são microrganismos vivos que, quando administrados em quantidades adequadas, conferem um benefício ao hospedeiro”.  O objetivo de um probiótico é, na verdade, reforçar, ou substituir temporariamente (em caso de certas doenças como a DAA, veja este post), as funções da microbiota normal do hospedeiro. Já dicutimos sobre microbiota AQUI, AQUI, AQUI e AQUI neste blogue. Dentre os microrganismos utilizados como probióticos humanos temos (em destaque) os lactobacilos, as bifidobactérias, além da levedura Saccharomyces boulardii – que é comercializada como medicamento e bem caro por sinal.

Nesse trabalho, analisamos algumas propriedades probióticas de duas linhagens de Bifidobacterium animalis subespécie lactis, que chamamos de Bifido-A e Bifido-B. Para isso,  realizamos alguns testes in vitro e outros in vivo (ou seja, em camundongos).

EXPERIMENTOS

O teste in vitro tinha por objetivo verificar se Bifido-A e B produziam substâncias que fossem capazes de impedir o crescimento de bactérias patogênicas (como Salmonella, Shigella Vibrio cholerae). O resultado mostrou que as duas linhagem são capazes de inibir o crescimento desses patógenos.

Para o teste in vivo, utilizamos um modelo de febre tifóide (induzida por Salmonella). O primeiro fator avaliado é a mortalidade dos camundongos. Para isso usamos a seguinte metodologia:

O gráfico abaixo mostra o resultado desse experimento, na verdade apenas o resultado da Bifido-B que foi a que mostrou um melhor resultado. Observe que quando os camundongos foram infectados com Salmonella houve sobrevivência de apenas 50% dos animais. Porém, quando esses animais receberam inóculos da bactéria probiótica (Bifido B) antes do desafio com a Salmonella a sobrevivência foi de 80%.

Analisamos também, outros fatores como a capacidade do probiótico em impedir/diminuir a translocação da Salmonella – ou seja: que o patógeno atravesse o epitléio intestinal, e que, pela corrente sanguínea, chegue a outros órgãos como o fígado, por exemplo. Observamos que em alguns órgãos (fígado e baço), se houve translocação, foram em níveis tão baixos, que não fomos capazes de detectar Salmonella no fígado ou no baço. E nos outros  órgãos avaliados (linfonodos) a translocação foi reduzida significativamente.

A Salmonella é um patógeno que invade e destrói as células do epitélio intestinal. Então, avaliamos, histologicamente, o aspecto da mucosa intestinal. O resultado é impressionante, veja nas fotos:

Na foto A vemos o intestino de camundongos que foram somente desafios com salmonela. Em B, os animais foram tratados com Bifido-A antes do desafio. Em C, os animais foram tratados com Bifido-B, antes do desafio. É curioso ressaltar que em A e B vem os infiltrado de células inflamatórias, além da perda das vilosidades intestinais. Porém, em C, não vemos o infiltrado e as vilosidades estão presentes!

Outro aspecto analisado foi a capacidade do probiótico em estimular o sistema imune. O resultado foi positivo, mostrando que as bifidobactérias estimulam o sistema de defesa dos camundongos.

Outros aspectos ainda foram avaliados, mas acho que os exemplos aqui suficientes para exemplificar não só o trabalho que faço, mas demonstrar como os probióticos atuam. (Quem quiser mais detalhes, a referência do artigo está no final do post).

COMENTÁRIOS

A referência aos próbióticos é antiga… muuuuito antiga, na verdade. Temos citação do consumo de leite fermentado desde o antigo testamento. Mas, apenas recentemente, a associação entre o consumo de produtos fermentados e melhoria da saúde foram estabelecidos. Diversos testes tem sido feitos em todo o mundo com o objetivo de verificar, avaliar e comprovar a eficácia e os riscos da utilização de micro-organismos no tratamento de doenças causadas (ou não) por outros micro-organismos. No nosso laboratório, utilizamos o modelo de febre tifóide – outros utilizam modelos de infecção por Vibrio ou Shigella por exemplo, em outros o modelo são doenças inflamatórias crônicas como artrite ou doença chron. Em todos vemos aspectos de melhora significativa – dependendo do probiótico utilizado. Além de todas essas evidências em modelos animais, avaliações em humanos (testes clínicos) já foram iniciados e muitos resultados positivos são observados.

Acredito que o grande “boom” da utilização dos probióticos deve acontecer num futuro próximo. Já vemos no mercado alimentício diversos produtos que utilizam o slogan “contém Lactobacillus vivos”; “contém o exclusivo bacilo Dan regularis” ou, ainda, “melhoram o intestino”.

O Activia (da Danone), como pode ser lido no próprio site, é um iogurte que tem o bacilo DanRegularis, que nada mais é do que Bifidobacterium animalis linhagem DN-173 010. A mesma bactéria, mas de linhagem diferente das que utilizamos no nosso trabalho.

Mas como mostramos a utilização dos probióticos vai além do simples ato de melhor a motilidade intestinal. Probióticos ajudam no tratamento de doenças (infecciosas ou inflamatórias crônicas) por diferentes mecanismos: produção de substâncias de matam/impedem-o-crescimento de outros microrganismos, competindo por espaço no trato intestinal ou mesmo estimulando o sistema de defesa! E, ainda, quando consideramos a frequente disseminação rápida de linhagens resistentes a múltiplos antibióticos, podemos ver os probióticos como uma alternativa real para o tratamento dessas doenças.

ARTIGO
Martins AKS, Martins FS, Gomes DA, Elian SDA, Vieira AT, Teixeira MM, Cara DC, Nardi RMD,  Nicoli JR (2010). Evaluation of in vitro antagonism and of in vivo immune modulation and protection against pathogenic experimental challenge of two probiotic strains of Bifidobacterium animalis var. lactis Archives of Microbiology DOI: 10.1007/s00203-010-0626-0


 

PARA DESCONTRAIR…

Live lactobacillus dead (A morte dos lactobacilos vivos)

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