Pesquisadores do Instituto de Física de São Carlos (IFSC/USP) e da Texas A&M University, dos Estados Unidos, desenvolveram uma estratégia capaz de acompanhar a evolução da resistência de bactérias aos antibióticos e identificar sinais desse processo antes que ele esteja completamente estabelecido.
O estudo internacional combina uma técnica de análise química com inteligência artificial (IA). Nos experimentos realizados pelos cientistas, sinais relacionados ao desenvolvimento da resistência puderam ser identificados já nas primeiras 24 horas de exposição aos medicamentos, com índices de acerto que chegaram a 96%.
A pesquisa foi publicada na revista científica Antibiotics e aborda um dos principais desafios atuais da saúde pública mundial: a resistência antimicrobiana.
Resistência não acontece de uma hora para outra
Uma das propostas do estudo é tratar a resistência bacteriana como um processo que evolui ao longo do tempo, em vez de simplesmente classificar determinado microrganismo como resistente ou não resistente.
Para acompanhar essa evolução, os pesquisadores utilizaram a espectroscopia no infravermelho por transformada de Fourier (FTIR).
A técnica permite obter uma espécie de “impressão digital química” das biomoléculas presentes nas bactérias. Os dados coletados foram posteriormente analisados por algoritmos de inteligência artificial, capazes de reconhecer padrões nas alterações provocadas pela exposição aos antibióticos.
Cientistas estudaram bactéria Staphylococcus aureus
Os experimentos foram realizados com amostras de Staphylococcus aureus, bactéria que pode causar diferentes tipos de infecção.
As amostras foram expostas a três medicamentos: azitromicina, oxacilina e trimetoprima/sulfametoxazol.
Os pesquisadores fizeram análises após 24, 72 e 120 horas de exposição e identificaram mudanças progressivas no perfil bioquímico dos microrganismos.
Quando essas informações foram processadas pela inteligência artificial, foi possível reconhecer indícios precoces relacionados à resistência desde as primeiras 24 horas, alcançando, em determinadas análises, até 96% de precisão.
Por que as bactérias se tornam resistentes?
A resistência pode surgir quando bactérias desenvolvem mutações ou adquirem material genético que aumenta sua capacidade de sobreviver à ação de determinados medicamentos.
Com isso, antibióticos que anteriormente conseguiam combater uma infecção podem perder eficácia.
O problema é agravado pelo uso inadequado desses medicamentos, incluindo automedicação, utilização sem necessidade e tratamentos feitos de maneira diferente da prescrição médica. O emprego de antibióticos na produção animal também é uma das frentes acompanhadas pelas autoridades sanitárias no combate à resistência antimicrobiana.
O fenômeno tem consequências que vão além do tratamento de uma infecção específica. A perda de eficácia dos antibióticos pode tornar mais complexos procedimentos médicos que dependem da capacidade de prevenir ou tratar infecções, entre eles cirurgias e determinados tratamentos contra o câncer.
Técnica pode ajudar no desenvolvimento de diagnósticos rápidos
Atualmente, um dos desafios enfrentados pela medicina é determinar rapidamente quais antibióticos ainda são eficazes contra determinada bactéria.
A estratégia estudada pelos pesquisadores de São Carlos e dos Estados Unidos abre a possibilidade de identificar alterações associadas à adaptação bacteriana antes que a resistência esteja plenamente estabelecida.
No futuro, uma abordagem desse tipo poderia contribuir para o desenvolvimento de sistemas rápidos de diagnóstico hospitalar, auxiliando profissionais de saúde na escolha do tratamento e reduzindo o emprego desnecessário de determinados antibióticos.
Ainda são necessários novos estudos e validações em maior escala antes que a técnica possa ser incorporada à rotina clínica.
Uso correto dos antibióticos continua fundamental
Enquanto novas tecnologias são pesquisadas, o uso responsável dos medicamentos permanece uma das principais medidas para reduzir o avanço da resistência bacteriana.
Antibióticos devem ser utilizados somente com indicação profissional e conforme a prescrição. Também não devem ser compartilhados ou utilizados para tratar doenças virais, como gripes e resfriados, contra as quais esses medicamentos não possuem ação.
Medidas preventivas, como higiene adequada das mãos, vacinação e cuidados no preparo dos alimentos, também ajudam a diminuir a ocorrência de infecções e, consequentemente, a necessidade do uso de antibióticos.
O estudo tem entre seus autores Mitchell Bonner, Claudia Barrera Patino, Andrew Ramos Borsatto, Jennifer Soares, Kate Blanco e Vanderlei Salvador Bagnato.
O artigo científico completo está disponível no site do IFSC/USP.
Com informações de Rui Sintra, jornalista do IFSC/USP.
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