Os antimicrobianos são os medicamentos utilizados para o tratamento
de infecções causadas por microrganismos. Diante do uso desses
medicamentos, as bactérias são capazes de desenvolver ou adquirir
mecanismos de sobrevivência, fenômeno chamado de resistência aos
antimicrobianos. Tais mecanismos podem se dar por mutações em genes
já presentes no genoma da bactéria ou serem adquiridos através de
estruturas de mobilização como os plasmídeos.
Em 2017, pesquisadores identificaram uma amostra clínica de
Klebsiella pneumoniae portadora de 3 cópias do gene
blaCTX-M-15 e 1 cópia do gene blaKPC,
ambos capazes de conferir resistência a betalactâmicos, no seu
cromossomo. Apesar de a ocorrência deste gene em K. pneumonieae
já ser algo bem conhecido, isso foi considerado surpreendente porque
normalmente estes genes estão localizados em plasmídeos. Mesmo
quando são incorporados no cromossomo, não seria comum sua
ocorrência em múltiplas cópias.
Uma hipótese levantada pelos pesquisadores é que a presença destes
genes no cromossomo poderia estar associada ao sistema CRISPR-Cas,
caracterizado como um mecanismo de defesa de bactérias contra a
invasão de DNA exógeno. Sua atuação ocorre pela fragmentação do
material genético que entra na célula bacteriana, adicionando um
pequeno fragmento deste ao seu próprio cromossomo, dentro de um
sistema organizado, denominado CRISPR-Cas. Este fenômeno permite que
a bactéria reconheça e combata uma segunda invasão por um elemento
genético que possua esta pequena sequência de DNA.
Essa hipótese foi levantada pois esta mesma amostra apresentava o
sistema CRISPR-Cas carreando uma sequência de DNA comum a muitos
plasmídeos, os quais são muitas vezes encontrados transportando
estes genes de resistência. Esta ocorrência levou os pesquisadores
a procurarem por sistemas CRISPR-Cas similares em outros genomas de
K. pneumoniae depositados em banco de dados de genomas
bacterianos. Nesta análise, foram encontrados outros casos de K.
pneumoniae carreando múltiplas cópias de genes que conferem
resistência a betalactâmicos e a mesma arquitetura de CRISPR-Cas.
Uma possível explicação para esta associação é que o sistema
CRISPR-Cas induza a degradação de plasmídeos, promovendo assim, a
mobilização de genes de resistência a antimicrobianos ao
cromossomo da bactéria, quando estas estão sob a ação de
antimicrobianos. Neste caso, o plasmídeo seria perdido, mas o que
realmente importa para a bactéria nesta situação se manteria!
Mais estudos precisam ser realizados para entender a exata relação
entre o sistema CRISPR-Cas e a integração de genes de resistência
no cromossomo bacteriano. Entretanto estes dados são relevantes pois
sugerem um novo fenômeno na dinâmica na evolução da resistência
bacteriana frente a utilização dos antimicrobianos.
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Autores: Gabriela Kraychete, Ingrid Camelo e Pedro Vaz Monteiro Dias Revisão: Raquel R. Bonelli