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A pesquisa de vacinas para Staphylococcus aureus (S. aureus), o tipo mais comum de infecção por estafilococos, levou a vacinas experimentais que protegem ratos, mas falham em humanos. Um artigo publicado em 16 de janeiro na Cell Reports Medicine explicou o porquê.
Quando uma pessoa encontra o staph pela primeira vez, a bactéria engana o sistema imunológico humano, fazendo-o liberar anticorpos ineficazes em vez dos anticorpos neutralizantes normalmente associados a uma imunidade robusta. Esse “truque” permite que o S. aureus nos colonize, geralmente de forma inofensiva.
Quando o sistema imunológico de uma pessoa colonizada é posteriormente desafiado com uma vacina contra estafilococos, ele não produz anticorpos novos e eficazes. Em vez disso, evoca mais dos mesmos anticorpos ineficazes que permitiram que o vírus colonizasse o indivíduo.
Os desenvolvedores de vacinas tentaram pelo menos três abordagens diferentes para a vacinação contra S. aureus, mas todas encontraram o mesmo problema.
O sistema imunológico está disposto…
- aureus é uma das 30 espécies de Staphylococcusna natureza e 11 que colonizam os humanos como parte do microbioma humano. É encontrado nas narinas, na pele e em outros reservatórios de pessoas saudáveis e só é perigoso quando entra na corrente sanguínea, principalmente em indivíduos imunocomprometidos.
Até 80% dos humanos abrigam espécies de Staphylococcus.
O sistema imunológico humano produz anticorpos contra S. aureus, assim como contra outros invasores microbianos. Mas em vez de neutralizar os anticorpos que combatem a colonização e a infecção, o S. aureus engana o sistema imunitário para que produza anticorpos ineficazes que permitem que o vírus continue a colonizar-nos.
Quando a pessoa colonizada é desafiada com infecção por S. aureus ou vacinação, estes anticorpos fictícios ressurgem com força, mas não fazem nada para ajudar o paciente. A vacinação amplifica este efeito – razão pela qual as infecções por S. aureus devem ser tratadas com antibióticos.
A vacinação “só funciona quando a resposta imunológica inicial a esse patógeno foi realmente protetora”, disse JR Caldera, Ph.D., coautor do artigo, em um comunicado à imprensa.
Dado que 80% das infecções por estafilococos são causadas pela invasão da mesma estirpe que coloniza o nariz ou a pele do indivíduo, a sua “resposta imunitária inicial” não foi protetora, pelo que as respostas subsequentes também não o serão.
“O que diferencia o SA [Staphylococcus aureus] é que as próprias bactérias têm formas de escapar do sistema imunológico a partir do momento em que nos encontram, e essas estratégias evasivas só são reforçadas pela vacinação”, disse Caldera.
… mas os anticorpos são fracos
As vacinas anti-estafilococos geram fortes respostas imunológicas à vacinação e à infecção, mas essas respostas são direcionadas às características bacterianas que o S. aureus usa para enganar seu hospedeiro e fazê-lo aceitar a coexistência pacífica.
Este é um caso de preparação do sistema imunitário induzida por vacina ou “pecado antigênico original” – o processo pelo qual uma vacina bloqueia a resposta que as pessoas vacinadas dão quando confrontadas com o agente patogénico.
Esta falha acabou por levar os investigadores de vacinas a outro beco escuro, em direção a vacinas que visam a toxina S. aureus em vez da bactéria. As chamadas estratégias “toxoides” são a base das vacinas contra o tétano, a difteria e a DTP.
Mas “notavelmente, tanto as plataformas ativas [baseadas em vacinas] quanto as passivas [baseadas em anticorpos] de imunização contra toxinas SA também encontraram falhas”, disse o autor sênior George Liu MD, Ph.D., professor de pediatria na Universidade de Escola de Medicina da Califórnia em San Diego.
Por exemplo, um estudo de 2021 financiado pela AstraZeneca sobre suvratoxumab, um anticorpo monoclonal direcionado à toxina S. aureus, descobriu que a progressão para pneumonia em pacientes infectados por estafilococos não foi menor em indivíduos tratados do que em indivíduos não tratados.
A maioria dos patógenos, especialmente as bactérias, são organismos complexos que transportam vários antígenos diferentes. Os desenvolvedores de vacinas geralmente têm como alvo o antígeno mais proeminente para desencadear a resposta imunológica mais forte e relevante.
Com base nisso, Liu considerou uma terceira estratégia possível de vacina contra S. aureus: direcionar antígenos menores da parede celular de S. aureus em vez de suas toxinas ou do antígeno principal.
Esta abordagem tenderia a induzir respostas imunitárias mais fracas, exigindo doses elevadas de vacina ou adjuvantes, mas também ficou aquém.
A resistência aos antibióticos leva a ‘superbactérias’
As narinas são o principal reservatório de estafilococos em humanos e uma fonte significativa de infecção, mas o inseto também coloniza a pele, o períneo, a vagina, a garganta e o trato gastrointestinal.
As infecções por estafilococos ocorrem quando a bactéria entra na corrente sanguínea, nas articulações, no coração ou na pele, geralmente quando o sistema imunológico da pessoa está enfraquecido. Os antibióticos padrão geralmente curam infecções por estafilococos.
No entanto, ao longo dos últimos 70 anos, as bactérias que colonizam os seres humanos encontraram formas de combater o uso ou o uso excessivo de antibióticos e antimicrobianos concebidos para matá-los. Algumas bactérias desenvolveram resistência a estes agentes, tornando os antibióticos menos eficazes ou completamente ineficazes.
Um tipo de S. aureus resistente a antibióticos, o S. aureus “resistente à meticilina” ou “MRSA”, é particularmente preocupante.
O resultado mais comum de MRSA fora dos hospitais é uma infecção de pele. Mas os casos graves podem causar pneumonia ou outras infecções graves de órgãos. As infecções não tratadas por MRSA podem causar sepse – uma resposta extrema de todo o sistema a uma infecção.
Pacientes hospitalizados são mais suscetíveis a resultados graves e potencialmente fatais, uma vez que estão expostos às cepas de estafilococos de outros pacientes, bem como às que eles carregam. As infecções do local cirúrgico são uma fonte significativa de infecções sistêmicas graves por estafilococos.
Os custos médicos e sociais, diretos e indiretos, da resistência aos antibióticos nos EUA podem atingir os 55 mil milhões de dólares por ano. Mais de 2,8 milhões de americanos por ano têm uma infecção resistente a antibióticos e 35.000 morrem. S. aureus causou quase 120 mil infecções na corrente sanguínea – o tipo mais grave – e 20 mil mortes nos EUA em 2017.
O S. aureus poderia ser benéfico?
Os efeitos negativos do S. aureus na saúde humana são bastante bem compreendidos.
Sabemos que as bactérias estafilocócicas nos colonizam, são toleradas pelo sistema imunológico e causam doenças quando entram na corrente sanguínea ou invadem a pele. Sabemos também que as respostas de anticorpos contra S. aureus não eliminam a bactéria nem eliminam a colonização ou a infecção.
Mas o papel do S. aureus como parte de um microbioma normal e saudável não foi extensivamente investigado.
Um estudo de 2022 sobre componentes do microbioma da pele sugeriu que pelo menos uma espécie de Staphylococcus, S. hominis – o inseto principal responsável pelo odor corporal – pode prevenir infecções de pele.
Outra espécie que coloniza principalmente a pele, S. epidermis, é anti-inflamatória e antibacteriana.
Um estudo de 2015 descobriu que a infecção crônica por S. aureus preveniu o desenvolvimento de encefalomielite autoimune em um modelo de rato com esclerose múltipla. A encefalomielite é uma inflamação do cérebro e da medula espinhal. Embora a própria infecção tenha causado o aumento de alguns tipos de marcadores inflamatórios, ela reduziu a gravidade da inflamação das células nervosas e do sistema nervoso central.
“SA [S. aureus] está com os humanos há muito tempo, então aprendeu a ser um simbionte em tempo parcial , um patógeno mortal em tempo parcial”, disse Liu. “Se quisermos desenvolver vacinas eficazes contra a SA, precisamos de compreender e superar as estratégias que utiliza para manter este estilo de vida.”