No entanto, trabalhos recentes dos laboratórios Ackley e Chandler no Departamento de Biociências Moleculares da Universidade de Kansas contrariam esta ideia, sugerindo um pH mais baixo no tracto digestivo pode tornar alguns patógenos bacterianos ainda mais nocivos.
Os seus achados, publicados na revista PLOS Pathogens, podem ter implicações para enfrentar a crise de resistência aos antibióticos nas infecções bacterianas em todo o mundo.
A investigação foi realizada usando pequenos organismos comedores de bactérias chamados Caenorhabditis elegans.
“Estes animais parecidos com vermes são transparentes, assim podemos observar coisas que acontecem dentro deles com bastante facilidade”, disse o co-autor Brian Ackley, professor associado de biociências moleculares na KU. “Usando químicos sensíveis ao pH desenvolvidos na KU, chamados Kansas Reds, fomos capazes de monitorar o pH dentro do sistema digestivo e observar o que acontece quando eles comem bactérias nocivas, em comparação com bactérias não nocivas”
De acordo com os pesquisadores da KU, em condições normais, enquanto se alimentam de bactérias saudáveis, C. elegans digestivos são moderadamente ácidos em comparação com os estômagos humanos. Mas os estômagos destas espécies modelo também mostram diferenças regionais dentro do trato digestivo. Quando eles ingerem patógenos, eles neutralizam o ambiente ácido.
Esta observação sugeriu que os animais poderiam discriminar entre bactérias boas e ruins, e bactérias nocivas provocaram um trato digestivo menos ácido em C. elegans — um resultado que vai contra o que se poderia esperar se o ambiente ácido fosse gerado para matar bactérias.
Para testar isso, os pesquisadores usaram animais com mutações em genes que ajudaram a regular o pH em suas vias digestivas.
“Quando os animais tinham um sistema digestivo mais ácido, eles estavam mais propensos a serem afetados por bactérias patogênicas — mais uma vez, contrariando o que se poderia adivinhar se a acidez era útil para matar insetos nocivos que poderiam entrar furtivamente no corpo com o alimento”, disse Ackley. Nossas equipes de laboratório foram capazes de mostrar que o efeito nos animais se devia especificamente ao pH, adicionando uma base para tamponar o trato digestivo”. Usamos bicarbonato, o mesmo agente que nossos corpos usam para neutralizar o conteúdo estomacal quando eles passam para nossos intestinos”. Neutralizar o pH nos animais mutantes reverteu a infecção acelerada pelas bactérias patogênicas”
O pesquisador da KU disse que espécies diferentes reagem de forma diferente quando seus corpos sentem bactérias patogênicas — mas algumas reações biológicas são comuns a muitos animais.
“Uma resposta geral envolve a criação de produtos químicos, como peróxido de hidrogênio ou ácido hipocloroso — também conhecido como lixívia — perto das bactérias, e depois ter células imunológicas especializadas comem as bactérias moribundas”, disse Ackley. “Para manter nosso corpo seguro, o sistema imunológico só implanta essas defesas quando tem certeza de que está sendo invadido”. O trabalho em C. elegans pode sugerir uma forma de o corpo ter essas defesas prontas para ir a um momento — isto é, manter o ambiente químico em um estado moderadamente ácido onde fazer esses produtos químicos é difícil, então, após a infecção, simplesmente neutralizar o ambiente para implantar as defesas”
Ackley’s KU colegas no trabalho foram o autor principal Saida Benomar, Patrick Lansdon e Josephine R. Chandler do Departamento de Biociências Moleculares, juntamente com Aaron Bender do Departamento de Química Médica, e Blake R. Peterson da The Ohio State University.
Os pesquisadores acreditam que pode haver razões para acreditar que estes sistemas poderiam funcionar de forma semelhante nas pessoas.
Os genes que estudaram em C. elegans também existem em humanos e controlam partes do sistema imunológico. Além disso, pesquisas em outros laboratórios têm mostrado ocasiões em humanos onde os problemas com a regulação do pH estão associados ao aumento do risco de infecção. Avançando, os pesquisadores querem entender o mecanismo a um nível mais profundo.
“Nosso objetivo é impulsionar este sistema de defesa natural nas pessoas como uma forma de evitar ou reduzir o uso de antibióticos”, disse Ackley. “Neste momento, nosso uso de antibióticos é insustentável, e as bactérias estão desenvolvendo resistência a um ritmo alarmante”. Se o sistema descoberto em C. elegans ainda está de fato presente nos seres humanos, isso sugere que as bactérias são muito mais lentas a se adaptar a essa estratégia defensiva do que aos antibióticos”, disse Ackley.