Relações desarmônicas entre micro-organismos : demonstrando o efeito de pós-bióticos de Lactobacillus spp. e do butirato de sódio contra Klebsiella pneumoniae e Staphylococcus aureus

Abstract

Introdução: O aumento alarmante de micro-organismos resistentes a múltiplos medicamentos representa um dos desafios mais críticos para a saúde global, conforme indicam estatísticas da Organização Mundial da Saúde (OMS). Os antimicrobianos, pilares fundamentais no arsenal da quimioterapia médica, têm demonstrado eficácia notável desde o seu advento. Contudo, a emergência de resistência microbiana foi observada logo após a introdução de fármacos pioneiros, como a penicilina, um fenômeno impulsionado por mutações genéticas e pela seleção natural, que ameaça a efetividade detes fármacos essenciais. Este desafio desencadeou a era de pesquisas focadas em entender e combater a resistência a antimicrobianos. Atualmente, o surgimento da pandemia de COVID-19 exacerbou o problema, levando ao aumento de doenças negligenciadas e de infecções secundárias, como as ocasionadas pelas bactérias Klebsiella pneumoniae e Staphylococcus aureus, particularmente pelo uso indiscriminado de antibióticos. No contexto geral, a resistência bacteriana é um desafio perene, que requer estudos e desenvolvimento de novas abordagens terapêuticas, capazes de mitigar a impacto da seleção natural sobre os fatores promotores de resistência microbiana. Objetivo: Assim, o presente estudo propôs avaliar o efeito de pós-bióticos secretados por Lactobacillus spp., e do ácido graxo de cadeia curta, butirato de sódio (NaBut), ambos presentes na microbiota intestinal, para controle de crescimento de K. pneumoniae e S. aureus. Métodos: Foram realizadas curvas de crescimento para as bactérias patogênicas, seguindo o protocolo de Concentração Inibitória Mínima (CIM), padronizados de acordo o Brazilian Antimicrobial Sensitivity Test Committee (BrCAST) para ensaio de microdiluição em caldo. Os Lactobacillus spp. foram cultivados durante 48h a 37 ± 1°С em meio de cultura MRS BROTH. As linhagens de K. pneumoniae e S. aureus foram cultivadas previamente em aerobiose durante 24h a 37 ± 1°С em meio Mueller Hinton (MH) BROTH. No preparo do pós-biótico de Lactobacillus spp. foram empregadas culturas puras e frescas, centrifugadas e posteriormente filtradas com filtro de membrana estéreis. Os meios para os ensaios de CIM foram MH BROTH acrescidos dos pós-bióticos espécie-específica de L. reuteri e L. rhamnnosus, e também foi preparado uma solução de estoque de NaBut a 500 mM. Resultados: Os dados deste estudo demonstram redução do crescimento de K. pneumoniae com pós-bióticos de L. reuteri, L. rhamnnosus de 50% a 0,39% e para NaBut com redução nas concentrações de 50 mM a 1,56 mM. Em S. aureus com pósbióticos de L. reuteri, L. rhamnnosus nas concentrações de 50% a 0,39% e para NaBut foi observado redução no crescimento de 50 mM a 3,1 mM. Conclusão: Tanto os pós-bióticos de Lactobacillus spp., quanto o NaBut foram capazes de reduzir o crescimento in vitro de K. pneumoniae e S. aureus. Os dados apontam para um coadjuvante terapêutico, com economicidade, reduzindo as chances de selecionar novos micro-organismos resistentes, por promover uma relação desarmônica em decorrência da competição.