Pesquisadores do IFSC/USP revelam como a resistência a antibióticos carbapenêmicos se espalha em hospital brasileiro

(Créditos – “First Post”)

Estudo liderado por pesquisadores do IFSC/USP alerta para nova ameaça à saúde pública.

Um estudo inovador liderado por pesquisadores do IFSC/USP, em parceria com o University Medical Center Utrecht (Holanda) e o Hospital Risoleta Tolentino Neves (MG), revelou que um tipo de material genético, chamado plasmídeo IncQ1, está ajudando a espalhar genes que resistem a antibióticos em um hospital brasileiro.

Publicado na prestigiada revista científica Microorganisms, o estudo alerta para o risco crescente desse fenômeno invadir e permanecer no ambiente hospitalar, o que pode dificultar o tratamento de infecções.

Os antibióticos carbapenêmicos são considerados uma das últimas opções para tratar infecções graves, mas, no entanto, muitas bactérias desenvolveram um mecanismo de defesa contra eles, chamado KPC, que torna esses antibióticos ineficazes. O estudo analisou 49 amostras de bactérias coletadas entre 2009 e 2016 em um hospital de Belo Horizonte e descobriu que 67% delas possuíam o gene bla_KPC, responsável por essa resistência. Dessas, 85% tinham o gene armazenado em uma configuração genética denominada NTE_KPC-IId diferente das normalmente encontradas no país, um pequeno pedaço de DNA que pode ser

Esquema do plasmídeo IncQ1 que carrega o elemento genético NTEKPC-IId, que se espalhou pelas bactérias do hospital

transferido facilmente entre diferentes bactérias. O grupo identificou, também, que essa configuração genética estava sendo carreada entre as diferentes bactérias do hospital através de um elemento genético conhecido como plasmídeo IncQ1.

Os pesquisadores descobriram que esse material genético pode passar de uma bactéria para outra, atingindo espécies como Klebsiella pneumoniae, Escherichia coli e Enterobacter spp., sem prejudicar a sobrevivência das bactérias, significando que a resistência pode se espalhar rapidamente entre microrganismos diferentes dentro do hospital.

Uma das descobertas mais preocupantes foi a identificação de uma bactéria da espécie Enterobacter cloacae, que possuía 8 plasmídeos diferentes, sendo que quatro deles carregavam um total de 24 genes de resistência a antibióticos de diferentes classes. Além do gene de resistência ao carbapenêmico nesta bactéria, os pesquisadores ressaltam outro gene chamado mcr-9, que confere resistência à colistina – um antibiótico usado como última alternativa para tratar infecções graves. A combinação desses vinte e quatro genes de resistência dificulta ainda mais o tratamento, tornando algumas infecções praticamente intratáveis.

Os pesquisadores destacam a importância de monitorar e entender como essas bactérias resistentes se espalham para desenvolver estratégias eficazes de combate. “A presença desses plasmídeos móveis e sua capacidade de transmissão entre diferentes espécies representam um grande desafio para o controle da resistência aos antibióticos”, afirma a Profª Dra. Ilana Camargo, do Laboratório de Epidemiologia e Microbiologia Moleculares – LEMiMo – do IFSC/USP e coordenadora do estudo, que acrescenta: “Quando falamos sobre a disseminação da resistência antimicrobiana (RAM), pensamos na disseminação de uma espécie de bactéria resistente por toda a enfermaria do hospital ou UTI. No entanto, esta não é a única maneira pela qual a RAM se espalha”, explica a pesquisadora.

Profª Dra. Ilana Camargo

Neste estudo, conduzido pela Dra. Camila Boralli durante o seu Doutorado junto ao LEMiMo (ISFC-USP), ela mostrou que elementos genéticos móveis podem se esconder em várias espécies de bactérias e dificultar a percepção de que há uma disseminação. “A Dra. Boralli queria estudar diferentes ambientes genéticos carregando o gene bla_KPC em bactérias gram-negativas de um hospital em Belo Horizonte. O hospital forneceu bactérias resistentes a carbapenêmicos de 2009 a 2016, e Camila as rastreou para a presença do gene KPC, a presença de Tn4401 e clonalidade. Ela investigou apenas diferentes clones carregando NTEKPC e, para nossa surpresa, havia apenas o tipo NTEKPC-IId naquele hospital. Além disso, esse elemento estava em plasmídeos do tipo IncQ1, mostrando disseminação multiespécies. Embora ela também tenha investigado a capacidade de replicação e conjugação desses plasmídeos em diferentes espécies – cientistas, vale a pena conferir! -, a primeira mensagem que precisamos que você se lembre é que a disseminação de RAM também significa disseminação de genes. Você pode não ter apenas uma espécie se espalhando, mas um plasmídeo escondido e conjugando-se a diferentes espécies bacterianas. Neste caso, plasmídeos do tipo IncQ1 carregando NTEKPC-IId foram encontrados em várias bactérias, incluindo as linhagens clonais de alto risco K. pneumoniae ST11 e ST147”, finaliza a pesquisadora.

Este estudo contou com os financiamentos da CAPES e CNPq.

Para conferir o artigo científico, clique AQUI.

(Créditos da imagem na Home – “Global Press Journal”)

Rui Sintra – Assessoria de Comunicação – IFSC/USP

IFSC/USP auxilia UFES e convida dermatologistas – Redes neurais e imagens de fluorescência no rastreio e diagnóstico do câncer de pele

Espírito Santo (ES) é o Estado brasileiro que apresenta uma incidência considerável de câncer de pele, isso porque uma parte significativa da população é constituída por imigrantes oriundos da Europa, principalmente alemães e pomeranos – povo de origem alemã que migrou para o Brasil no século XIX e descendentes de famílias que viviam na antiga Pomerânia, uma região que se estendia do norte da Polônia até a Alemanha -, e cujas características físicas destacam pele muito clara, por isso vulnerável aos raios solares.

Devido a isso, desde a década de 80 o Programa de Assistência Dermatológica e Cirúrgica (PAD) da Universidade Federal do Espírito Santo (UFES) está realizando mutirões em muitas regiões do Estado -principalmente no interior – com a introdução de tratamentos através de técnicas convencionais. Contudo, embora essas ações sejam extremamente importantes, o certo é que se torna fundamental realizar inicialmente um diagnóstico com o intuito de saber se as lesões na pele das pessoas atendidas são benignas ou malignas, algo que, nesse caso, se torna complicado fazer nesses mesmos mutirões, já que a forma mais tradicional de diagnóstico desses casos é através da realização de’ biópsias.

Com o advento e consequente aprimoramento da Inteligência Artificial (IA) os médicos que colaboram nesses plantões lançaram a ideia de criar um banco de imagens que pudesse auxiliar no diagnóstico de cada paciente. Contatado para essa finalidade, coube ao Prof. Renato Krohling, da Universidade Federal do Espírito Santo (UFES), a missão de desenvolver um aplicativo que pudesse albergar um banco de dados (imagens), treiná-lo e validá-lo. Resumidamente, bastaria bater uma foto da lesão através do celular e carregá-la no algoritmo do banco de dados, para saber se essa lesão era benigna ou maligna. Esse banco de dados foi muito bem elaborado, já que, junto com a foto, aparecem várias outras informações, como a localização da lesão, a identificação do paciente e o seu fototipo, idade, etc.. Contudo, embora o desempenho desse algoritmo se tenha mostrado eficaz, o certo é que o seu desempenho não conseguiu atingir um diagnóstico preciso, como o que é obtido por um especialista em dermatologia.

A colaboração do IFSC/USP com imagens de fluorescência

Para melhorar substancialmente o banco de dados, o Prof. Renato. Krohling pediu ajuda aos pesquisadores do Grupo de Óptica do Instituto de Física de São Carlos (IFSC/USP), atendendo a que esse grupo trabalha desde há muito tempo com a técnica de fluorescência, sendo que a partir daí se poderia criar um outro banco de imagens, desta vez de fluorescência, e que atualmente está ajudando – e muito – os médicos que participam nesse mutirão, já que dessa forma os diagnósticos se apresentam muito mais precisos.

Um trabalho publicado recentemente na revista científica “Photodiagnosis and Photodynamic Therapy” mostra que imagens de fluorescência, obtidas com um smartphone conseguem trazer um ganho substancial em termos de precisão no diagnóstico de câncer de pele em cerca de 5%, conforme salienta o docente e pesquisador do IFSC/USP, Prof. Dr. Sebastião Pratavieira. “Ainda não chega a 100%, mas se formos comparar com os métodos atuais de processamento de imagem, isso está no que chamamos de “estado da arte” e é um método realmente que tem futuro. O que precisamos agora é aumentar esse banco de dados, de imagens, tanto de fluorescência quanto de luz branca. Consideramos que há potencial, visto que os algoritmos de IA estão se tornando mais avançados. Então, a ideia é poder ter uma imagem de luz branca e outra de fluorescência, e agregar esses dados que, certamente, irão chegar a um resultado cada vez melhor. Se efetivarmos isso em situações similares aquela que está ocorrendo no Estado do Espírito Santo, onde principalmente no interior do Estado existe um conjunto grande de populações sem que exista um médico dermatologista experiente a todo momento, isso é relevante pois dá um auxílio enorme no diagnóstico”, sublinha o pesquisador.

O convite à participação de dermatologistas

Contudo, outra finalidade – talvez uma das mais importantes – é motivar os dermatologistas interessados em contribuir com esse banco de imagens para que se dê um apoio eficaz a um maior número de populações atingidas pelo câncer de pele, até porque o IFSC/USP disponibilizará o equipamento de fluorescência (Lince) já existente comercialmente. “Vamos obter fotos de luz branca, de fluorescência, porque o primeiro passo é aumentar esse banco de dados. E, depois, a outra questão é a parte matemática em si, já que ao existir esse banco de dados podem-se testar novas ideias de algoritmos que, por si só, podem aumentar a porcentagem de sucesso no diagnóstico desse tipo de câncer”, finaliza o pesquisador.

O citado banco de dados é aberto ao público e pode ser acessado no artigo científico publicado na “Photodiagnosis and Photodynamic Therapy” (VER AQUI).

Confira AQUI a matéria publicada pela TV Espírito Santo sobre os mutirões acima citados.

Rui Sintra – Assessoria de Comunicação -IFSC/USP

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