Madame Lelica

Abstract

In 1928, Sir Alexander Fleming observed the bacterial-killing effects of penicillin in his laboratory in London. Este foi o primeiro passo na descoberta de um dos pilares mais importantes da medicina de hoje: os antibióticos. Levou muitos anos para encontrar uma maneira de produzir penicilina em grandes quantidades, e a produção em larga escala não começou até 1945., No entanto, até hoje, Fleming é considerado o pai dos antibióticos, e sem sua descoberta não poderíamos tratar muitas infecções causadas por bactérias. Isto significa que, sem antibióticos, até uma pequena ferida infectada pode tornar-se fatal. Além disso, a cirurgia é muito mais segura com antibióticos, e as pessoas com sistemas imunológicos fracos (como crianças ou idosos) podem agora facilmente se recuperar de infecções bacterianas. No entanto, as bactérias estão se tornando resistentes aos antibióticos, o que também foi previsto por Fleming em 1945, durante seu discurso de aceitação para o Prêmio Nobel.,as bactérias são muito importantes para nós. Eles vivem em nós e dentro de nós, e nós os usamos para obter certos nutrientes da comida, entre muitas outras coisas (leia mais neste artigo young Minds; Nós nunca estamos sozinhos: vivendo com o Microbiota humano ). Mas algumas bactérias, chamadas patógenos, também podem causar infecções e alguns patógenos podem ser muito perigosos. As bactérias patogênicas são um dos principais sujeitos da microbiologia, que é o estudo de microorganismos: formas de vida minúsculas que não podem ser vistas a olho nu., Os microbiologistas têm enfrentado as mesmas questões desde que as bactérias foram descobertas. Como é que as bactérias infectam os humanos, e mais importante, há alguma coisa que possa ser feita para os impedir?uma bactéria só pode ser vista com um microscópio. No entanto, a maioria das bactérias crescem bem em um ambiente com muitos nutrientes, e caldos muito ricos em nutrientes (também conhecido como meio líquido) pode ser usado para cultivar bactérias ., Se um tubo de ensaio com caldo esterilizado e um pequeno número de bactérias nele é incubado a uma certa temperatura, o líquido vai ficar turvo em uma questão de horas e pode até mudar de cor. Se uma substância semelhante a geleia for adicionada ao caldo, e a mistura for aquecida para derreter a geleia, esta substância pode então ser vertida em placas (também conhecidas como placas de Petri) para arrefecer, você obterá uma geleia rica em nutrientes também conhecida como meio sólido. As bactérias podem ser cultivadas na superfície de um meio sólido. Se adicionarmos bactérias suficientes, cobrirão toda a superfície da geleia rica em nutrientes., Se as bactérias forem diluídas e espalhadas o suficiente na placa, uma bactéria individual irá replicar-se tanto que acabará por produzir um grande grupo de bactérias visíveis a olho nu, que chamamos de Colónia bacteriana. Se a fonte original de bactérias contivesse mais de um tipo, colônias de diferentes tipos de bactérias poderiam estar crescendo no meio sólido. Quando tocamos apenas numa dessas Colónias com um objecto estéril e passamos as bactérias a um líquido estéril ou a um meio sólido, podemos produzir uma cultura pura, que deve conter apenas um tipo de bactéria ., Rotineiramente, microbiologistas trabalham com culturas puras para serem capazes de chegar a conclusões claras de seus experimentos com um único tipo de bactéria. No entanto, se o seu trabalho não for feito em condições estéreis, os tubos e placas podem ficar contaminados por outras bactérias ou mesmo por alguns fungos microscópicos que vivem no ambiente. Se isso acontecer, a maioria dos microbiólogos descartam essa cultura e recomeçam. Mas Fleming era diferente da maioria dos microbiólogos.na manhã de segunda-feira, 3 de setembro de 1928, Fleming estava voltando de um feriado familiar ., Antes de ir de férias, Fleming estava trabalhando com um patógeno muito comum: Staphylococcus aureus. Fleming deixou algumas placas de Petri de vidro em seu banco de laboratório, com estas bactérias crescendo na superfície de meio sólido. Normalmente, estas placas seriam esterilizadas por um técnico de laboratório para reutilizá-las em outros experimentos. No entanto, Fleming sempre teve um olhar final sobre todas as suas experiências antes de descartá-las, mesmo que elas fossem mantidas durante semanas no banco (figura 1A). Ele recolhia aleatoriamente amostras da pilha de placas para ver se alguma coisa interessante aconteceu nas últimas semanas., Devido ao seu laboratório ser bastante primitivo, Fleming comumente teria contaminações em suas placas, que eram muitas vezes causadas por leveduras e moldes do meio ambiente. Mas um prato parecia muito diferente, e quando ele notou esse prato, ele disse: “isso é engraçado… A placa tinha sido inoculada com uma densa cultura de bactérias, mas também foi contaminada com um fungo microscópico que criou uma grande colônia no lado da placa. O que era incomum era que as bactérias não eram capazes de crescer na área perto da colônia de fungos., Havia uma área perfeitamente visível em torno do fungo que estava completamente livre de bactérias; hoje, chamamos isso de uma zona de inibição (figura 1B). Portanto, Fleming descobriu que um fungo (Penicillium notatum) estava produzindo algo que matou Staphylococcus aureus, um patógeno perigoso. Fleming tinha acabado de descobrir um antibiótico, e no início, ele chamou esse “suco de mofo” .

naquela época, nem Fleming nem seus colegas pensavam que esta descoberta poderia ter alguma importância real, e a importância real só foi demonstrada mais de uma década depois. No entanto, Fleming tinha acabado de descobrir a guerra biológica que existe entre diferentes microorganismos lutando pelo espaço em um ambiente rico em nutrientes . Fleming não criou a penicilina, ele observou que uma colônia de um fungo microscópico produziu a penicilina como uma forma de competir com as bactérias para os nutrientes em uma placa quase descartada., Desde então, microbiologistas têm procurado na natureza novos antibióticos, para testar se outros microrganismos podem produzir antibióticos, e esta abordagem tem sido muito bem sucedida. Uma vez identificada uma nova substância antimicrobiana, essa substância é purificada e pode ser quimicamente modificada para facilitar a produção do novo antibiótico em grandes quantidades, ou para criar novas versões da substância original. Ainda estamos à procura de novos antibióticos, e qualquer um pode fazer parte disso através de iniciativas como “esfregaço e Envio” .como funciona a penicilina?,

a forma como a penicilina actua para inibir o crescimento bacteriano não foi compreendida até 1980. Agora sabemos que a penicilina inibe a atividade de certas enzimas em bactérias chamadas proteínas de ligação da penicilina (PBPs), que são essenciais para a maioria das bactérias para criar uma parede que cobre suas células. Sem essa parede, as células bacterianas estão muito mais expostas ao ambiente, e podem morrer muito facilmente quando o ambiente muda. Na presença de penicilina, as bactérias não conseguem produzir esta parede celular para se protegerem, e morrem., A penicilina é parte de uma família de semelhante antibióticos chamada β-lactams, e muitas bactérias se tornam resistentes aos β-lactams, quer através da produção de enzimas que degradam estes antibióticos ou aquisição de versões modificadas do Plps que não se ligam à penicilina mais .o que Fleming também previu durante seu discurso aceitando o Prêmio Nobel em 1945 foi que as bactérias podem se tornar resistentes aos antibióticos. Isto está apenas acontecendo devido à evolução, porque as bactérias podem se adaptar muito rapidamente para superar qualquer obstáculo que limita o seu crescimento., As mudanças que ajudam as bactérias a se adaptar podem ser impulsionadas por mutações aleatórias em seu DNA, e o processo é realmente rápido—você quase pode ver isso acontecendo em tempo real! . Além disso, muitos dos microrganismos que produzem antibióticos também têm genes que os tornam resistentes a esses antibióticos. As bactérias são muito boas em adquirir DNA de outros organismos, para obter novas habilidades. Isto é chamado transferência de genes horizontal . Se as bactérias patogénicas adquirem os genes para as tornar resistentes a um antibiótico específico, esse antibiótico torna-se inútil na clínica., Para evitar a resistência aos antibióticos, antibióticos devem ser utilizados apenas quando necessário (por exemplo, os vírus não podem ser mortos por antibióticos, de modo que não deve ser levado para infecções virais), a dose correta deve ser usado (porque muito baixo de uma dose pode ajudar a criar cepas resistentes), e devemos tomar antibióticos durante todo o tempo em que se prescreve, para certificar-se para matar todas as bactérias que causam a infecção. Se não dermos estes passos, poderemos estar a ajudar a propagação da resistência aos antibióticos, o que constitui um enorme problema., De facto, os agentes patogénicos bacterianos mais perigosos estão a tornar-se resistentes a muitos antibióticos . As empresas de fabricação de drogas estão perdendo interesse em desenvolver novos antibióticos, porque estes medicamentos podem não ser rentáveis à medida que a resistência aos antibióticos cresce. Consequentemente, a taxa de descoberta de novos antibióticos não é suficientemente rápida para fazer face ao aparecimento de novos agentes patogénicos resistentes aos antibióticos. Em breve poderemos regressar a uma era pré-antibiótica, na qual as pessoas infectadas com bactérias não podiam ser tratadas de forma eficaz.,

conclusão

a descoberta da penicilina só foi possível num laboratório onde as contaminações eram comuns. Chance certamente desempenhou um papel na descoberta do primeiro antibiótico, mas o treinamento e a prática laboratorial de Fleming foram essenciais para ele identificar uma das drogas mais importantes na história da humanidade. Infelizmente, devido à resistência aos antibióticos, os microbiologistas estão em uma raça com patógenos bacterianos para encontrar novas formas de tratar infecções., Hoje, temos uma melhor compreensão de como os patógenos interagem com seus hospedeiros, como os antimicrobianos funcionam, e quais são os mecanismos de resistência aos antibióticos. Mas, mesmo 90 anos após a descoberta da penicilina, ainda há muito mais trabalho necessário para combater a atual crise dos antibióticos. Você pode fazer parte disso, participando do esfregaço e enviar iniciativa!

glossário

patogénico: um microrganismo que invade o corpo e causa uma infecção.Placa de Petri: placa de vidro ou de plástico com tampa utilizada na cultura de células vivas.,Colónia bacteriana: grupo de células bacterianas que crescem juntas na superfície de um meio sólido visível a olho nu.zona de inibição: área circundante da fonte de um antibiótico na qual as colónias bacterianas não crescem.

conflito de interesses

o autor declara que a investigação foi realizada na ausência de quaisquer relações comerciais ou financeiras que possam ser interpretadas como um potencial conflito de interesses.Madigan, T. M., Bender, K. S., Buckley, D. H., Sattley, W. M., and Stahl, D. A. 2018. Brock Biology of Microorganisms. 15th Edn., London: Pearson.

Brown, K. 2017. O homem da penicilina, Alexander Fleming e a Revolução dos antibióticos. Cheltenham: The History Press.compressa e envie iniciativa. Disponível em linha em: https://www.lstmed.ac.uk/public-engagement/swab-send