Novo estudo mostra que pequenos animais roubam receitas de antibióticos de bactérias
Um grupo de pequenos animais de água doce se protege de infecções usando receitas de antibióticos roubadas de bactérias, de acordo com uma nova pesquisa liderada pela Universidade de Oxford que pode ajudar a desenvolver medicamentos futuros.
Um rotífero usando seu aparato em forma de roda para aspirar e comer bactérias e outras partículas flutuando na água. Crédito: CG Wilson 2024
"Esses pequenos animais estranhos passaram milhões de anos copiando o DNA que diz aos micróbios como produzir antibióticos... Nós os observamos usando um desses genes contra uma doença causada por um fungo, e os animais que sobreviveram à infecção estavam produzindo dez vezes mais da receita química do que aqueles que morreram, indicando que isso ajuda a suprimir a doença."
Autor principal do estudo, Dr. Chris Wilson , Departamento de Biologia, Universidade de Oxford.
As criaturas pouco conhecidas chamadas rotíferos bdeloides (que significa 'animais de roda rastejantes') vivem em musgos, lagoas e solo. Como outros animais, eles têm cabeça, boca, intestino, músculos e nervos - mas são menores do que a espessura de um fio de cabelo.
Quando esses rotíferos pegam uma infecção, o estudo descobriu que eles ligam centenas de genes que foram copiados em seu DNA de bactérias e outros micróbios. Alguns desses genes produzem antibióticos e outros produtos químicos protetores contra a doença.
"Quando traduzimos o código de DNA para ver o que os genes roubados estavam fazendo, tivemos uma surpresa", disse o autor principal do estudo, Dr. Chris Wilson , do Departamento de Biologia da Universidade de Oxford. "Os genes principais eram instruções para produtos químicos que não achávamos que os animais pudessem fazer — pareciam receitas para antibióticos."
Pesquisas anteriores descobriram que os rotíferos vêm coletando DNA de seus arredores há milhões de anos, mas o novo estudo foi o primeiro a descobri-los usando ativamente esses genes contra doenças. Nenhum outro animal é conhecido por “roubar” genes em uma escala tão grande.
Antibióticos, como a penicilina, são essenciais para a assistência médica moderna, mas a maioria deles não foi inventada por cientistas. Em vez disso, eles são produzidos naturalmente por fungos e bactérias na natureza, e os humanos podem fazer versões artificiais para usar como remédio.
O novo estudo, publicado hoje na revista Nature Communications, sugere que os rotíferos podem estar fazendo algo semelhante.
"Esses pequenos animais estranhos passaram milhões de anos copiando o DNA que diz aos micróbios como fazer antibióticos", explica o Dr. Wilson. "Nós os observamos usando um desses genes contra uma doença causada por um fungo, e os animais que sobreviveram à infecção estavam produzindo dez vezes mais da receita química do que os que morreram, indicando que isso ajuda a suprimir a doença."
Resumo pictórico das descobertas da pesquisa. Micróbios usam “receitas de DNA” para produzir antibióticos para lutar uns contra os outros. Rotíferos adquirem genes antibióticos de micróbios e os copiam em seu próprio DNA. Rotíferos agora podem fazer antibióticos para protegê-los de doenças. Crédito: CWood com Canva.
Os cientistas acreditam que os rotíferos podem fornecer pistas importantes na busca por futuros medicamentos para tratar infecções causadas por bactérias ou fungos em humanos e outros animais.
Os antibióticos estão se tornando menos eficazes porque os micróbios causadores de doenças evoluíram para se tornarem resistentes e não respondem mais ao tratamento. A Organização Mundial da Saúde recentemente soou o alarme, alertando em um relatório de junho sobre a "necessidade urgente" de desenvolver novos antibióticos para combater a ameaça de resistência.
"As receitas que os rotíferos estão usando parecem diferentes dos genes conhecidos em micróbios", disse o coautor do estudo, Dr. Reuben Nowell, da Universidade de Stirling. "Elas são tão longas e complicadas, mas partes do código de DNA mudaram. Acreditamos que a receita foi alterada por um processo de evolução para produzir produtos químicos novos e diferentes nos rotíferos. Isso é emocionante porque pode sugerir ideias para medicamentos futuros."
Um problema com o desenvolvimento de novos medicamentos é que muitos produtos químicos antibióticos feitos por bactérias e fungos são venenosos ou têm efeitos colaterais em animais. Apenas alguns podem ser transformados em tratamentos que eliminam com segurança micróbios nocivos do corpo humano.
Se os rotíferos já produzem substâncias químicas semelhantes em suas próprias células, os pesquisadores acreditam que eles podem abrir caminho para medicamentos mais seguros para uso em outros animais, incluindo pessoas.