Algumas propriedades dos Bacteriófagos
Os bacteriófagos foram descobertos separadamente por Frederick Twort em 1915 e Félix D'Herelle, em 1917.
Devido ao muito mais rápido desenvolvimento de resistências e até multirresistências bacterianas, do que o surgimento de novos e mais potentes antibióticos, há necessidade de procura de novos tipos de tratamentos e neste sentido os bacteriófagos mostram-se uma escolha muito promissora.
Os bacteriófagos, como todos os vírus, não são seres vivos, não são organismos, são parasitas intracelulares obrigatórios dado não possuírem maquinaria celular imprescindível à sua multiplicação. Os vírus, em resumo, são por assim dizer um pedaço de material genético no interior de uma cápsula proteica. As células “parasitadas”, ou infectadas, por um vírus perdem a sua identidade celular original passando a actuar ao comando do material genético viral.
Os bacteriófagos são específicos do seu hospedeiro, pelo que atacam as bactérias de que são específicas mas não as células humanas ou outras bactérias que não o seu alvo, sendo assim que os fagos que atacam a E. coli não atacam as células intestinais humanas mas também não atacam a flora intestinal comensal. Cada fago apenas ataca uma estirpe específica de bactérias. Esta propriedade dos fagos pode ser vantajosa, como não atacando a flora comensal, mas também pode ser desvantajosa já que ao contrário dos antibióticos que podem combater vários tipos de bactérias, os bacteriófagos obrigam a saber-se, com precisão, a estirpe bacteriana responsável pela infecção.
Os bacteriófagos também têm a capacidade de penetrarem no biofilme ( matriz que protege a comunidade de bactérias ), ao contrário do que sucede com os antibióticos que não a penetram.
Outra capacidade dos fagos, que os antibióticos não apresentam, é a capacidade dos fagos chegarem a lugares onde os antibióticos não conseguem chegar.
Dado o organismo humano já estar habituado à presença de fagos, não é de esperar rejeição do organismo ao fago. Os fagos têm também a particularidade de se poderem multiplicar no organismo humano.
Dado os fagos serem inimigos naturais das bactérias, não é de esperar o desenvolvimento de resistências contra os fagos, o que é uma situação muito vulgar, e cada vez mais frequente, quando o tratamento é feito com antibióticos, sendo esta resistência das bactérias aos antibióticos transmitida às gerações bacterianas sucessivas descendentes da que forma a resistência.
Dificuldades técnicas existem para que a terapêutica com os fagos seja mais difundida e entre elas estão a dificuldade de encontrar os fagos, dificuldade em os manter viáveis num frasco de medicamento e dificuldade na replicação dos fagos em laboratório.
Note-se que onde estão as bactérias estão os seus fagos específicos, livres na Natureza. Assim, por exemplo, se queremos os fagos contra a bactéria da doença de Lyme, temos de os procurar nas carraças que transmitem a doença.
Outra dificuldade técnica existente para a utilização dos fagos, por exemplo para infecções intestinais, é o arranjar uma cápsula capaz de passar os sucos gástricos por forma a conseguir que os fagos apenas sejam libertados no intestino.
Os fagos podem ser virulentos, em que uma vez invadida a célula, imediatamente começam o processo de reprodução ( ciclo lítico ) lisando a célula de forma rápida e libertando novos fagos, ou serem fagos temperados, em que entram em fase de latência, inofensivos, e integram o material genético no DNA bacteriano, denominando-se de profago e que são copiados em cada divisão celular e passados às células da seguinte geração em conjunto com o DNA da bactéria hospedeira. Os fagos temperados não destroem a célula mas são capazes de a monitorizar, através de proteínas que eles codificam para essa função de monitorização. Se a célula hospedeira entra em stress por algum motivo, os fagos retomam a actividade, iniciando o ciclo lítico que leva à lise da bactéria. Isto é o que sucede com o fago T ou λ da E. coli.
Os profagos podem conferir propriedades às bactérias hospedeiras, mesmo no estado de profago dormente, como sucede com a bactéria Vibrio que se torna em Vibrio cholerae por um fago e provoca a cólera.
Phage display é um teste que estuda interacções de proteínas pela integração de múltiplos genes de um banco de genes em fagos.
Terapêutica com bacteriófagos, dada a especificidade dos fagos por uma estirpe bacteriana e assim não atacar as outras células, não tem revelado efeitos laterais.
O maior grupo de bacteriófagos é o Caudavirales, composto por capsídeo icosaédrico proteico, no interior do qual o DNA viral se encontra, e que se liga a uma cauda que é formada por um tubo cercado por uma estrutura proteica helicoidal contráctil e que penetra na célula da bactéria que infecta, e fibras longas na extremidade da cauda responsáveis pelo reconhecimento e ligação de forma irreversível do vírus à parede da bactéria infectada.
Os fagos podem ser de ciclo lítico ou de ciclo lisogénico, sendo que os de ciclo lisogénico obrigatoriamente, mais cedo ou mais tarde seguem para o ciclo lítico para se multiplicarem.
Os fagos de ciclo lisogénico, os profagos, podem codificar genes para resistência a antimicrobianos ou virulência, e desta forma apenas fagos obrigatoriamente líticos podem ser usados como terapêutica.
O isolamento dos fagos é feito de locais onde o seu hospedeiro se encontra, sendo depois feito o enriquecimento e isolamento por meio de centrifugação e filtragem das amostras e inoculação em placas onde o patogéneo esteja presente.
A terapêutica fágica tem vantagens sobre a antibioterapia no que diz respeito à eficácia contra alterações espontâneas que dão origem à resistência bacteriana e rápida replicação, fácil isolamento de novas espécies, diminuto impacto na flora comensal, uso dos fagos como mecanismo de inserção de genes de sensibilidade e antibióticos, reduzindo assim o surgimento de resistências.
Desvantagens dos fagos são o limite do estudo laboratorial a bactérias que se possam cultivar, bactérias que podem não estar acessíveis aos fagos, como no caso da Salmonella spp que reside dentro das células humanas. Também a passagem da produção do nível laboratorial para o nível industrial tem-se revelado difícil.
Os bacteriófagos são classificados em famílias, sendo os critérios utilizados nessa classificação o tamanho da cauda e a sua capacidade de contracção.
A família Myoviridae apresenta cauda longa e contráctil. A família Siphoviridae apresenta cauda longa não contráctil. A família Podoviridae apresenta cauda curta.
A análise dos bacteriófagos utiliza como metodologia o Sequenciamento do Genoma Completo seguido de análise de bioinformática
Fagos T ou Temperados :
são uma série de 7 fagos virulentos que infectam a E. coli
os fagos pares ( T2, T4 e T6 ) e T5 são fagos virulentos autónomos pois param todo o metabolismo bacteriano mediante infecção
os fagos T1, T3 e T7 são virulentos dependentes, uma vez que dependem da continuidade do metabolismo durante o ciclo lítico
os fagos T2, T4 e T6 apresentam 5-OHmetilcitosina no lugar da citosina
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