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Antibióticos

Origem e utilidade dos antibióticos
Os antibióticos são substâncias produzidas por micro-organismos que inibem o desenvolvimento de outros micro-organismos (ação bacteriostática) ou que simplesmente os destroem (ação bactericida).
Como acontece com a maior parte das substâncias utilizadas pelo homem para combater as doenças, os antibióticos são produtos de origem natural. Com o tempo, o desenvolvimento dos conhecimentos na área da química permitiu esclarecer a estrutura destes produtos; assim a bioquímica começou a ter uma maior compreensão dos seus dispositivos de ação e conseguiu sintetizar novas substâncias.
Na maioria dos casos, estas substâncias têm a vantagem de atacar as funções vitais dos germes patogênicos sem interferir com o hospedeiro. A sua ação é específica e, de forma geral, estas substâncias são muito ativas, não sendo necessário seu uso em grandes quantidades para se obter o efeito desejado.
De todos os antibióticos conhecidos, cerca de 5% são de origem bacteriana (principalmente do gênero Bacillus), aproximadamente 20% são derivados de fungos verdadeiros (eumicetos, principalmente do tipo Aspergillus) e o restante são derivados de actinomicetos (gênero Streptomyces), que fazem parte de um grupo de organismos com certas características de fungos unicelulares, ainda que atualmente sejam classificados como bactérias.
As descobertas de Pasteur
O químico francês Louis Pasteur (1822-1895) descobriu que as formas microscópicas surgem a partir de outros micro-organismos já existentes e não por geração espontânea. Esta descoberta foi indispensável para estabelecer uma relação de causa e efeito entre os germes e as doenças. Até então, pensava-se que um germe podia aparecer a qualquer momento em qualquer lugar e que, portanto, não havia maneira de impedir o seu aparecimento dentro do corpo humano. Assim, parecia impossível deter o desenvolvimento das doenças. Ao demonstrar ser errônea a teoria da geração espontânea, Pasteur provou que os germes não se originavam dentro do corpo e que, portanto, seria possível evitar que invadissem o seu interior.
O antibiograma é uma técnica que permite descobrir a eficácia dos antibióticos em relação a determinados germes ao colocar o germe juntamente com comprimidos impregnados do antibiótico que é objeto de estudo.
Em 1877, com a colaboração de Jules-François Joubert, Louis Pasteur conseguiu a primeira prova da existência do que mais tarde seria conhecido por antibiótico.
Os primeiros passos
O cientista alemão Paul Ehrlich (1854-1915) estudou a constituição química dos fármacos, analisando o seu modo de ação e a sua afinidade com os organismos contra os quais eram dirigidos, com o objetivo de encontrar substâncias que tivessem afinidades específicas com determinados organismos patogênicos.
Ehrlich examinou centenas de substâncias químicas e, aproveitando o ainda recente descobrimento da espiroqueta que causava a sífilis, decidiu empreender uma tentativa de cura para essa doença. O preparado 606 revelou possuir uma grande atividade antissifilítica. Foi o primeiro fármaco sintético a ser comercializado com êxito.
Descoberta da penicilina
Enquanto estudava o vírus da gripe na Escola de Medicina do St. Mary's Hospital, em Londres, Alexander Fleming (1881-1955) reparou que um fungo tinha infectado uma placa de Petri na qual havia uma cultura de estafilococos. O bolor criado em volta das bactérias tinha inibido o seu crescimento, criando o que hoje se chama um halo de inibição.
Mais tarde, após o exaustivo estudo do fungo por parte de Fleming, este foi classificado como Penicillium notatum. Esse micro-organismo atua interferindo na síntese da parede celular das bactérias, provocando a sua morte. Apesar de este estudo ter sido publicado em 1929, foi só em 1941, devido ao grande número de feridos durante a Segunda Guerra Mundial, que a penicilina começou a ser usada no tratamento de infecções.
Até 1940, Howard Walter Florey e Ernst Boris Chain trabalharam no desenvolvimento definitivo da penicilina até conseguirem obter um medicamento eficaz contra um grande número de infecções. Purificaram a penicilina, realizaram provas toxicológicas e estudaram a sua capacidade bactericida.
Classificação dos antibióticos
As bactérias são classificadas em dois grandes grupos: gram-positivas e gram-negativas.
  • Bactérias gram-positivas: a espessura da parede celular deste tipo de bactérias faz com que elas se tinjam de um tom azulado ao ser-lhes aplicada a coloração de Gram.
  • Bactérias gram-negativas: a parede celular destas bactérias se tinge de uma cor avermelhada, devido ao seu alto teor de lipídios, quando se aplica a coloração de Gram.
A classificação das bactérias por meio do método de coloração de Gram é muito útil porque age sobre o componente celular (a parede bacteriana), que é exatamente o alvo de alguns antibióticos, entre os quais a penicilina.
O critério mais utilizado de classificação dos antibióticos baseia-se no local ou no tipo de estrutura da célula bacteriana no qual eles vão atuar. Os antibióticos podem atuar de três diferentes formas:
  • — Acumulando-se na parede de algumas bactérias e inibindo a síntese de uma nova parede celular, impedindo assim que a bactéria cresça ou se multiplique.
  • — Atuando sobre a membrana celular das bactérias quando estas se encontram na fase de reprodução, provocando a destruição total do micro-organismo.
  • — Atuando sobre os ribossomos, interferindo no processo de síntese proteica bacteriana.
    Imagem microscópica de uma amostra da bactéria Brucella sp., que infecta as aves e os mamíferos e provoca febre, entre outros sintomas, tingida com a técnica de Gram.
Por outro lado, podem-se destacar dois tipos de efeitos dos antibióticos sobre as bactérias:
  • Ação bactericida: inibe completamente a atividade celular da bactéria, provocando sua morte. Neste grupo de antibióticos, encontram-se a penicilina, a vancomicina e a estreptomicina.
  • Ação bacteriostática: impede a duplicação das bactérias, impedindo, assim, o crescimento da população bacteriana. O cloranfenicol, as tetraciclinas e as sulfamidas fazem parte deste grupo
A resistência aos antibióticos
Até 1946, quando foi utilizada em grande escala, a penicilina era eficaz contra qualquer tipo de infecção provocada por estafilococos e estreptococos, dois grupos de bactérias gram-positivas que estão na origem de um número significativo de doenças que afetam o ser humano (como a pneumonia, a septicemia e diversas infecções da pele). Contudo, com o passar do tempo, o número de bactérias imunes a certos antibióticos tem aumentado. Hoje em dia, cerca de 80% das variedades de Staphylococcus aureus são imunes a todos os antibióticos, exceto à vancomicina. Entre os micro-organismos resistentes à penicilina encontra-se o bacilo de Koch (Mycobacterium tuberculosis, que provoca a tuberculose) e o bacilo da disenteria.
São as diferenças existentes entre as células bacterianas (procariotas) e as do organismo humano (eucariotas) que permitem aos antibióticos atacá-las com tanta segurança e de modo seletivo. Apesar de as bactérias terem elementos em comum com as células eucariotas, há entre elas diferenças funcionais e um grande número de constituintes distintos. Contudo, é bastante complicado combater micro-organismos que tenham estrutura e funcionamento celulares comuns com o organismo humano, como os protozoários, que podem causar doenças letais, como a malária.
Origem da resistência adquirida
Os mecanismos de resistência mais importantes são os que estão relacionados ao material genético que pode sofrer dois tipos de evolução: a vertical e a horizontal.
  • Evolução vertical ou resistência cromossômica: é o mecanismo baseado na ideia darwiniana de evolução, ou seja, no processo de mutação e seleção. Certas bactérias sofrem mutações que alteram algumas das características sobre as quais age o antibiótico. Num grupo, haverá dezenas de bactérias resistentes a um certo antibiótico. Estas células mutantes não apresentam nenhuma vantagem sobre as outras até se tornarem as únicas a sobreviver na presença do antibiótico (seleção). Do ponto de vista clínico, este processo pode ter consequências muito graves para um indivíduo cujo sistema imunológico esteja debilitado, pois a defesa contra estes germes resistentes depende das suas defesas naturais. As mutações genéticas que podem levar a este tipo de resistência afetam o único cromossomo circular das bactérias.
  • Evolução horizontal, resistência extracromossômica ou resistência adquirida: com diferentes conotações, este mecanismo consiste no intercâmbio de material genético entre variedades e espécies diferentes de bactérias. Algumas bactérias contêm pequenos fragmentos de DNA circular solto e separado do cromossomo aos quais se dá o nome de plasmídios. Estes elementos genéticos móveis podem conter genes úteis para combater a ação dos antibióticos. A resistência proporcionada pelos plasmídios atua mediante substâncias que desativam o antibiótico, o impedindo-o de penetrar na célula ou o expulsando-o de seu interior. Muitas vezes são utilizadas as duas últimas formas de resistência, comportamento observado nas células tumorais agressivas, o que permite às células eliminar vários tipos de medicamentos mesmo que só tenham entrado em contato com um deles.
O uso incorreto dos antibióticos não só aumenta o poder de resistência dos organismos patogênicos que se pretende eliminar, como contribui para a eliminação de bactérias inócuas. Estas bactérias constituem obstáculos para os micro-organismos resistentes e o seu desaparecimento facilita a proliferação dos organismos patogênicos.
Problemas causados pela resistência adquirida
O uso correto dos antibióticos aumenta a probabilidade de êxito, já que as defesas do indivíduo ficam mais bem-preparadas para atacar as bactérias que provocam a doença. Os problemas surgem quando os antibióticos são usados para curar doenças que podem ser tratadas com outros medicamentos, ou quando são utilizados em doses maiores ou menores, ou por períodos mais longos ou mais curtos do que o prescrito. Estas situações facilitam o aparecimento de células patogênicas resistentes.
Durante a década de 1980, as empresas farmacêuticas reduziram o investimento na pesquisa de novos antibióticos porque se acreditava que os principais tipos de infecção já estavam identificados e os principais agentes infecciosos sob controle. Contudo, estas empresas se viram obrigadas a investir novamente na procura de novos medicamentos que pudessem substituir aqueles contra os quais as populações de bactérias desenvolveram resistência.

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