“A disseminação de bactérias resistentes a antibióticos é um pesadelo mundial. Ela avança rapidamente e representa uma ameaça a uma das maiores conquistas da medicina moderna: a capacidade de eliminar infecções. Sem antibióticos eficientes, fica quase impossível realizar cirurgias, transplantes e outros tratamentos em segurança. Expostas à concentração adequada dos antibióticos e por tempo suficiente, as bactérias facilmente morrem. Se a dosagem e duração do tratamento forem inferiores ao necessário para aniquilá-las, uma parte pode sobreviver e se multiplicar, acumulando alterações no material genético que lhes permitem escapar à ação dos fármacos. As bactérias estão em todos os lugares: na água, no solo, no ar e nas superfícies, inclusive no nosso corpo. Com o uso intensivo de antibióticos na saúde humana e na produção de alimentos, as bactérias são continuamente expostas a esses fármacos. Esse contato favorece a seleção das variedades resistentes.”
Revista Pesquisa FAPESP – Janeiro/2024 (Adaptado).
O gráfico a seguir ilustra o crescimento de uma espécie de bactéria em meio de cultura, com e sem antibiótico. Foram testados três antibióticos diferentes (1, 2 e 3).
Considerando o texto e o gráfico, sobre a resistência de bactérias a antibióticos, é correto afirmar:
A) A combinação de mais de um antibiótico durante um tratamento reduz a quantidade de antibióticos lançada na rede de esgoto e as chances de surgirem bactérias mutantes na natureza.
B) Para reduzir as chances de seleção de bactérias resistentes, é necessário aumentar a concentração de antibióticos presentes na natureza e matar as bactérias patogênicas livres.
C) Mutações aleatórias que acontecem nas bactérias, associadas à exposição prolongada a antibióticos, contribuem para a seleção de bactérias resistentes a antibióticos.
D) O antibiótico 3 será eficiente, nas mesmas concentrações utilizadas no experimento, para tratar infecções causadas pelas linhagens de bactérias presentes no dia 16 de cultivo.
E) Dentre todos os antibióticos testados, o 2 é o mais eficiente para combater a bactéria do experimento relatado, enquanto o 1 é o menos eficiente.
GABARITO ABAIXO:
Análises da questão:
Para compreender a questão, precisamos analisar o que acontece com uma população de bactérias quando é exposta a antibióticos. Imagine que, inicialmente, existam milhares de bactérias de uma mesma espécie. Apesar de pertencerem à mesma população, elas não são necessariamente geneticamente idênticas. Algumas podem apresentar mutações aleatórias que conferem maior resistência a determinado medicamento.
Quando um antibiótico é administrado, ele funciona como uma pressão seletiva: as bactérias sensíveis são eliminadas ou têm sua multiplicação inibida, enquanto aquelas que já possuem características de resistência apresentam maior probabilidade de sobreviver. Essas sobreviventes continuam se reproduzindo e podem transmitir suas características hereditárias às gerações seguintes.
É importante compreender que o antibiótico não provoca intencionalmente a mutação para tornar a bactéria resistente. As mutações surgem aleatoriamente, independentemente da necessidade do organismo. A exposição ao medicamento seleciona aquelas variantes que já possuem características favoráveis à sobrevivência. Além disso, bactérias podem adquirir genes de resistência por transferência horizontal, como a conjugação bacteriana.
Agora, vamos analisar as alternativas:
A) Incorreta. A associação de antibióticos pode ser utilizada em determinados tratamentos para reduzir a possibilidade de resistência, mas isso não significa necessariamente diminuir a quantidade de medicamentos lançada no esgoto ou impedir o surgimento de bactérias mutantes na natureza. O descarte inadequado e o uso excessivo continuam sendo problemas ambientais.
B) Incorreta. Aumentar a concentração de antibióticos no ambiente não é uma estratégia de prevenção. Pelo contrário, a exposição ambiental a esses medicamentos pode exercer pressão seletiva, favorecendo a sobrevivência e a multiplicação de bactérias resistentes.
C) Correta. Mutações aleatórias podem gerar bactérias com características de resistência. Quando ocorre exposição prolongada ou inadequada aos antibióticos, essas variantes podem ser selecionadas, aumentando sua frequência na população. Trata-se de um exemplo de seleção natural.
D) Incorreta. A eficácia do antibiótico 3 nas linhagens do dia 16 dependeria dos dados apresentados no gráfico, especialmente da concentração necessária para inibir o crescimento bacteriano. Não é possível confirmar essa afirmação sem visualizar o gráfico.
E) Incorreta. A comparação da eficiência dos antibióticos 1 e 2 também depende dos resultados experimentais apresentados no gráfico. Não é possível estabelecer essa classificação apenas pelo texto.
Gabarito: C) Mutações aleatórias que acontecem nas bactérias, associadas à exposição prolongada a antibióticos, contribuem para a seleção de bactérias resistentes a antibióticos.
Qual raciocínio que a FUVEST quer que você desenvolva sobre Resistência bacteriana, mutações e seleção natural?
A FUVEST espera que você compreenda a resistência bacteriana como um exemplo clássico de evolução por seleção natural, relacionando variabilidade genética, pressão ambiental e reprodução diferencial.
O primeiro conceito indispensável é a variabilidade genética. Dentro de uma população bacteriana, podem existir indivíduos com diferentes características hereditárias. Essa diversidade pode surgir por mutações aleatórias no DNA ou pela aquisição de material genético de outras bactérias. Algumas dessas alterações podem conferir resistência a determinados antibióticos.
O segundo conceito é a pressão seletiva. Quando um antibiótico é utilizado, ele modifica as condições de sobrevivência da população. As bactérias sensíveis são prejudicadas, enquanto as resistentes apresentam vantagem naquele ambiente. Consequentemente, as resistentes sobrevivem em maior proporção e deixam mais descendentes.
Observe um detalhe muito importante: a seleção natural não cria a característica de resistência; ela favorece os indivíduos que já apresentam essa característica ou que a adquiriram por mecanismos genéticos. Portanto, não é correto afirmar que as bactérias desenvolvem resistência simplesmente porque precisam sobreviver ao medicamento.
Outro fenômeno importante é a transferência horizontal de genes. Por meio de mecanismos como a conjugação, uma bactéria pode transferir plasmídeos contendo genes de resistência para outra bactéria. Isso acelera a disseminação dessas características, inclusive entre bactérias diferentes.
O uso indiscriminado de antibióticos, a automedicação, a interrupção inadequada de tratamentos e a utilização excessiva desses medicamentos na pecuária e na agricultura ampliam a pressão seletiva. Além disso, resíduos de antibióticos podem alcançar ambientes aquáticos e terrestres, favorecendo a seleção de microrganismos resistentes.
A grande interpretação exigida pela questão é perceber que a resistência bacteriana não representa uma decisão ou adaptação consciente das bactérias, mas uma consequência de processos evolutivos que modificam a frequência das características hereditárias ao longo das gerações.
Resumo final: mutações aleatórias e transferência horizontal geram ou disseminam variabilidade genética. Os antibióticos exercem pressão seletiva, favorecendo bactérias resistentes, que sobrevivem, reproduzem-se e aumentam sua frequência na população. Isso é evolução por seleção natural.
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