
Staphylococcus aureus – Uma bactéria capaz de causar diferentes tipos de infecção, algumas delas graves, envolvendo pulmões, coração, ossos e até a corrente sanguínea
Estudo desenvolvido no Instituto de Física de São Carlos (IFSC/USP) mostra que a combinação de uma técnica baseada em luz com antibióticos pode aumentar a eliminação de Staphylococcus aureus, mas revela que o momento de aplicação do medicamento é decisivo para o resultado.
Uma estratégia que combina luz, curcumina — substância encontrada na cúrcuma — e antibióticos pode abrir novas possibilidades para combater bactérias capazes de sobreviver aos tratamentos convencionais e responsáveis por infecções recorrentes. A conclusão é de um estudo realizado por pesquisadores do IFSC/USP, que investigou o comportamento da bactéria Staphylococcus aureus diante de uma técnica conhecida como inativação fotodinâmica.
O trabalho, publicado na revista científica “Photochemistry and Photobiology”, é assinado por Maria Vitória Silva Pereira, Bruna Carolina Corrêa, Vanderlei Salvador Bagnato e Kate Cristina Blanco. Os pesquisadores estão ligados ao Instituto de Física de São Carlos e Bagnato também aparece vinculado à área de Engenharia Biomédica da Texas A&M University, nos Estados Unidos.
A pesquisa procurou enfrentar um problema que vai além da resistência tradicional aos antibióticos: a chamada persistência bacteriana. Em determinadas populações, algumas bactérias conseguem reduzir temporariamente sua atividade e permanecer em uma espécie de estado de “espera”. Como muitos antibióticos funcionam melhor quando os microrganismos estão ativos e se multiplicando, essas bactérias podem escapar do tratamento. Mais tarde, ao retomarem suas atividades, podem contribuir para o reaparecimento da infecção.
Esse comportamento é diferente da resistência aos antibióticos. Na resistência, alterações permitem que a bactéria continue sobrevivendo mesmo diante do medicamento. No caso das chamadas bactérias persistentes, a proteção é temporária e não é necessariamente transmitida às novas gerações. Os experimentos do estudo confirmaram justamente essa característica: as bactérias sobreviventes não passaram a apresentar uma resistência hereditária maior ao antibiótico.
Uma bactéria de grande importância médica
A escolha do Staphylococcus aureus não é casual. Trata-se de uma bactéria capaz de causar diferentes tipos de infecção, algumas delas graves, envolvendo pulmões, coração, ossos e até a corrente sanguínea. Sua capacidade de adaptação torna o tratamento particularmente desafiador em determinados casos.
Para estudar formas alternativas de combatê-la, os pesquisadores recorreram à inativação fotodinâmica. De maneira simplificada, a técnica utiliza uma substância sensível à luz e uma fonte luminosa adequada. Quando iluminada, essa substância desencadeia reações capazes de danificar estruturas essenciais dos microrganismos.
No experimento, a substância escolhida foi a curcumina, composto derivado da cúrcuma, e a fonte utilizada foi luz azul. Os testes mostraram que nem a curcumina sozinha, no escuro, nem a exposição à luz por si só produziram uma redução significativa das bactérias nas condições avaliadas. O efeito mais expressivo ocorreu quando os dois elementos foram empregados conjuntamente.
Os resultados foram marcantes. À medida que a concentração de curcumina aumentava, diminuía a quantidade de bactérias sobreviventes. Nas condições mais intensas testadas, com concentrações de 2 e 2,5 micromolar de curcumina, a quantidade de bactérias caiu abaixo do limite de detecção do experimento para as duas doses de luz utilizadas.
Sobreviver não significa tornar-se resistente
A equipe, porém, estava particularmente interessada nas bactérias que conseguiam sobreviver à aplicação da técnica. E foi justamente aí que surgiu um dos aspectos mais importantes do trabalho.
Imediatamente depois do tratamento com luz e curcumina, algumas bactérias sobreviventes apresentaram um comportamento semelhante ao de microrganismos temporariamente tolerantes ao antibiótico. Os pesquisadores verificaram, entretanto, que elas não haviam se tornado efetivamente mais resistentes ao medicamento: os testes utilizados para medir a sensibilidade ao antibiótico permaneceram inalterados.
A explicação levantada pelos autores é que o próprio estresse provocado pelo tratamento fotodinâmico pode fazer algumas bactérias diminuírem temporariamente suas atividades. É como se, diante da agressão, entrassem em um período de baixa atividade, tornando-se momentaneamente menos vulneráveis ao antibiótico.
Os experimentos acompanharam esse processo. Durante as primeiras quatro horas após o tratamento fotodinâmico, a população bacteriana apresentou atraso significativo no crescimento. Depois de aproximadamente seis horas, entretanto, houve uma retomada mais acentuada da atividade das bactérias, indicando que elas estavam saindo desse estado temporário.
Essa observação levou os pesquisadores a uma questão essencial: o que aconteceria se o antibiótico fosse aplicado depois que as bactérias recuperassem sua atividade?

O momento certo pode fazer diferença
O resultado foi um dos principais achados da pesquisa. Quando as bactérias sobreviventes tiveram tempo para recuperar sua atividade após o tratamento com luz e curcumina e só então foram novamente expostas ao antibiótico, a velocidade de eliminação bacteriana aumentou.
Em outras palavras, o tratamento fotodinâmico aparentemente deixou danos nas bactérias. Depois que elas saíram do estado temporário de baixa atividade, tornaram-se mais vulneráveis à ação do medicamento. O estudo observou uma taxa maior de morte bacteriana nessa situação do que tanto no tratamento realizado imediatamente após a exposição à luz quanto no teste convencional com antibiótico sem aplicação prévia da técnica fotodinâmica.
O resultado chama atenção para uma questão que pode ser tão importante quanto a própria combinação dos tratamentos: a ordem e o intervalo entre eles.
Segundo a interpretação apresentada pelos pesquisadores, administrar o antibiótico imediatamente após a inativação fotodinâmica pode encontrar parte das bactérias em um período de baixa atividade, reduzindo a eficiência do medicamento. Aguardar sua recuperação, por outro lado, pode permitir que o antibiótico encontre células novamente ativas, mas ainda fragilizadas pelos danos provocados anteriormente pela luz e pela curcumina.
Isso significa que não basta simplesmente combinar duas formas de tratamento. É necessário compreender como a bactéria reage ao primeiro ataque e determinar qual é o momento mais adequado para realizar o segundo.
Bactéria resistente apresentou comportamento diferente
O estudo também analisou uma linhagem de Staphylococcus aureus resistente à meticilina, conhecida pela sigla MRSA. Nesse caso, o comportamento foi diferente. Os pesquisadores não observaram o mesmo aumento de tolerância após o tratamento fotodinâmico verificado na linhagem sensível.

Profª Drª Kate Cristina Blanco (IFSC/USP) – Uma das autoras do estudo
Uma das hipóteses apresentadas é que as bactérias resistentes disponham de mecanismos que as ajudam a enfrentar melhor o estresse provocado pelo tratamento. Os próprios autores ressaltam, entretanto, que essa questão precisa ser aprofundada em novos estudos.
Os resultados com MRSA, portanto, não permitem simplesmente estender para bactérias resistentes as conclusões obtidas com a linhagem sensível. O artigo aponta a necessidade de novos experimentos, inclusive utilizando outros antibióticos e diferentes condições de tratamento.
Caminho para novas estratégias contra infecções persistentes
O trabalho realizado no IFSC/USP ajuda a mostrar que a luta contra infecções bacterianas não depende apenas de encontrar medicamentos mais potentes. Compreender quando e como as bactérias ficam vulneráveis também pode ser fundamental.
A inativação fotodinâmica tem a vantagem de atacar os microrganismos por um mecanismo diferente daquele empregado pelos antibióticos. No estudo, a associação com curcumina e luz azul mostrou grande capacidade de reduzir a população bacteriana. Ao mesmo tempo, os experimentos revelaram que as bactérias sobreviventes podem passar temporariamente por um período no qual respondem de maneira diferente ao medicamento.
A principal contribuição do trabalho está justamente nessa dinâmica. Depois que as células sobreviventes recuperaram sua atividade, o antibiótico tornou-se mais eficiente na eliminação da população bacteriana. Os resultados sugerem, portanto, que uma combinação cuidadosamente programada entre tratamento fotodinâmico e antibiótico pode aumentar a ação contra Staphylococcus aureus persistente.
Ainda se trata de uma pesquisa experimental, realizada em condições de laboratório, e não de um protocolo clínico pronto para utilização em pacientes. Os próprios pesquisadores apontam a necessidade de novos estudos para definir melhor os intervalos entre os tratamentos e compreender como diferentes tipos de bactérias respondem à estratégia.
A pesquisa contou com apoio da FAPESP e da CAPES, além da infraestrutura e do suporte técnico do IFSC/USP. O trabalho também teve apoio do Centro de Pesquisa em Óptica e Fotônica (CEPOF) financiado pela FAPESP.
Em um cenário no qual infecções persistentes representam um desafio para a medicina, os resultados colocam em evidência uma possibilidade importante: em vez de depender exclusivamente de doses cada vez maiores de medicamentos, usar luz para fragilizar as bactérias e escolher cuidadosamente o momento de atacá-las com antibióticos pode se transformar em uma nova frente de investigação para tornar os tratamentos mais eficazes.
Clique AQUI para acessar o original da pesquisa publicado na revista científica internacional Photochemistry and Photobiology.
Rui Sintra – Assessoria de Comunicação – IFSC/USP