Como uma bactéria pode tornar-se resistente aos antibióticos?
Como uma bactéria pode tornar-se resistente aos antibióticos?
Mutação, transferência de genes, mecanismos de resistência e a evolução de bactérias capazes de sobreviver aos antibióticos
Resumo
A resistência aos antibióticos constitui um dos principais desafios da medicina moderna. Ela ocorre quando bactérias desenvolvem ou adquirem características que lhes permitem sobreviver à ação de antibióticos que anteriormente eram eficazes. Esse fenómeno pode resultar de mutações no material genético bacteriano ou da aquisição de genes de resistência provenientes de outras bactérias. A utilização de antibióticos exerce uma pressão seletiva que favorece a sobrevivência e multiplicação das bactérias resistentes (Abbas et al., 2024; Souque, González Ojeda & Baym, 2024).
As bactérias podem resistir aos antibióticos através de diferentes mecanismos, incluindo a destruição ou modificação do medicamento, alteração do alvo molecular, redução da entrada do antibiótico, aumento da sua expulsão por bombas de efluxo e formação de biofilmes. Além disso, genes de resistência podem ser transferidos horizontalmente por conjugação, transformação e transdução (Belay et al., 2024; Nasrollahian, Graham & Halaji, 2024).
A Organização Mundial da Saúde considera a resistência antimicrobiana uma importante ameaça global. Em 2023, aproximadamente uma em cada seis infeções bacterianas confirmadas laboratorialmente no mundo apresentava resistência aos antibióticos, segundo a estimativa mais recente da OMS (WHO, 2026).
Palavras-chave: resistência bacteriana; antibióticos; mutação; seleção natural; transferência horizontal de genes; plasmídeos; biofilmes; resistência antimicrobiana; bactérias multirresistentes.
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1. Introdução
Os antibióticos revolucionaram a medicina ao permitir o tratamento de numerosas infeções bacterianas. Doenças que anteriormente podiam apresentar elevada mortalidade passaram a ser tratáveis graças à descoberta e utilização desses medicamentos.
Entretanto, a evolução bacteriana introduziu um problema fundamental: algumas bactérias conseguem sobreviver à exposição a antibióticos e transmitir características de resistência às gerações seguintes. A resistência não significa que a bactéria tenha necessariamente sido "criada" pelo medicamento; significa que variantes resistentes podem sobreviver e tornar-se mais abundantes quando existe pressão seletiva (Abbas et al., 2024).
A resistência antimicrobiana é atualmente uma preocupação global. A OMS estima que a resistência bacteriana esteve associada a mais de 4,7 milhões de mortes no mundo em 2021 e informa que aproximadamente uma em cada seis infeções bacterianas confirmadas laboratorialmente em 2023 apresentou resistência aos antibióticos (WHO, 2026).
2. O que é resistência aos antibióticos?
A resistência aos antibióticos é a capacidade de uma bactéria sobreviver ou continuar a multiplicar-se na presença de um antibiótico que, em condições adequadas, deveria inibir o seu crescimento ou eliminá-la. Trata-se de uma característica biológica que pode ser intrínseca à espécie bacteriana ou adquirida através de alterações genéticas.
A resistência adquirida pode surgir através de mutações ou da aquisição de genes presentes noutras bactérias. Os genes responsáveis podem estar localizados no cromossoma bacteriano ou em elementos genéticos móveis, como plasmídeos, transposões e outros elementos capazes de facilitar a disseminação genética (Nasrollahian, Graham & Halaji, 2024).
Uma bactéria resistente não é necessariamente "mais forte" em todos os aspetos. Ela possui características que lhe permitem sobreviver a determinadas condições de exposição ao antibiótico.
3. Como uma bactéria pode tornar-se resistente?
Uma das formas pelas quais uma bactéria pode adquirir resistência é através de uma mutação genética. As bactérias reproduzem-se rapidamente e, durante a replicação do DNA, podem surgir alterações na sequência genética.
Algumas dessas alterações são neutras ou prejudiciais. Outras, contudo, podem conferir uma vantagem em determinadas condições, por exemplo, reduzindo a ligação de um antibiótico ao seu alvo ou modificando uma proteína envolvida na entrada do medicamento.
Quando uma mutação aumenta a sobrevivência bacteriana durante a exposição a um antibiótico, a bactéria portadora dessa característica pode deixar mais descendentes. Ao longo das gerações, a frequência da característica resistente pode aumentar na população (Souque, González Ojeda & Baym, 2024).
A mutação fornece variação genética; a seleção natural determina quais variantes têm maior sucesso num determinado ambiente.
4. Seleção natural e pressão dos antibióticos
Imagine uma população bacteriana constituída por milhões de células. A maioria pode ser sensível a determinado antibiótico, enquanto uma pequena fração possui uma característica que lhe confere resistência.
Quando o antibiótico é utilizado, as bactérias sensíveis podem ser eliminadas ou fortemente inibidas. As resistentes, por outro lado, podem sobreviver.
Depois da eliminação das bactérias sensíveis, as sobreviventes encontram menos competição por recursos e podem multiplicar-se. Assim, a proporção de bactérias resistentes aumenta na população.
População bacteriana
↓
Bactérias sensíveis + bactérias resistentes
↓
Exposição ao antibiótico
↓
Eliminação/inibição das sensíveis
↓
Sobrevivência das resistentes
↓
Multiplicação
↓
Aumento da resistência na população
5. Transferência horizontal de genes
As bactérias não dependem apenas de mutações para adquirir resistência. Elas também podem receber material genético de outras bactérias através de um processo denominado transferência horizontal de genes.
A transferência horizontal permite que determinados genes passem entre bactérias que não são necessariamente descendentes umas das outras. Esse fenómeno desempenha um papel importante na disseminação rápida de genes de resistência antimicrobiana (MGE Review, 2024).
Os principais mecanismos são:
- Conjugação: transferência de DNA através do contacto entre células.
- Transformação: captação de DNA presente no ambiente.
- Transdução: transferência de DNA mediada por bacteriófagos.
Elementos genéticos móveis, especialmente plasmídeos, transposões e elementos integrativos, podem facilitar a movimentação dos genes de resistência entre diferentes populações bacterianas (MGE Review, 2024).
6. Conjugação
Na conjugação, uma bactéria transfere material genético para outra bactéria através de mecanismos de contacto célula-a-célula. Frequentemente, o material transferido encontra-se num plasmídeo.
Alguns plasmídeos podem transportar vários genes de resistência. Por essa razão, uma única transferência genética pode proporcionar à bactéria recetora resistência contra diferentes classes de antibióticos (MGE Review, 2024).
7. Transformação
A transformação ocorre quando uma bactéria competente consegue captar DNA livre presente no ambiente e incorporá-lo no seu material genético.
Esse DNA pode ter origem em bactérias que morreram ou sofreram lise, libertando fragmentos de material genético no ambiente.
Quando o DNA adquirido contém genes que conferem resistência e esses genes são funcionalmente incorporados, a bactéria recetora pode adquirir uma nova característica.
8. Transdução
A transdução envolve bacteriófagos, vírus especializados que infetam bactérias. Durante determinados ciclos de infeção, fragmentos de DNA bacteriano podem ser transportados por partículas virais para outra bactéria.
Dessa maneira, genes presentes numa bactéria podem ser transferidos para outra através de um bacteriófago.
A conjugação, transformação e transdução são reconhecidas como mecanismos importantes de transferência horizontal de genes associados à disseminação da resistência bacteriana.
9. Principais mecanismos de resistência
Uma bactéria pode tornar-se resistente de diferentes maneiras. As principais estratégias incluem a inativação do antibiótico, a modificação do alvo, a redução da entrada do medicamento, o aumento da expulsão do antibiótico e alterações fisiológicas associadas aos biofilmes (Belay et al., 2024).
| Mecanismo | Como funciona? | Resultado |
|---|---|---|
| Inativação enzimática | A bactéria produz enzimas que degradam ou modificam o antibiótico. | O medicamento deixa de atuar adequadamente. |
| Alteração do alvo | A bactéria modifica a estrutura molecular que o antibiótico deveria atingir. | O antibiótico perde afinidade pelo alvo. |
| Redução da permeabilidade | A entrada do antibiótico na célula é reduzida. | Menor concentração do medicamento no interior da bactéria. |
| Bombas de efluxo | Proteínas transportadoras expulsam o antibiótico para fora da célula. | A concentração intracelular do antibiótico diminui. |
| Biofilme | As bactérias formam comunidades protegidas por uma matriz extracelular. | Maior tolerância e dificuldade de erradicação. |
Autor: Gerard D. Wright.
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10. Inativação enzimática dos antibióticos
Algumas bactérias produzem enzimas capazes de destruir ou modificar determinados antibióticos.
Um exemplo importante envolve as beta-lactamases, enzimas que podem hidrolisar o anel beta-lactâmico presente em várias famílias de antibióticos beta-lactâmicos.
A produção dessas enzimas pode reduzir ou eliminar a atividade do medicamento contra a bactéria. Esse mecanismo é particularmente importante em bactérias Gram-negativas e constitui uma das razões pelas quais determinadas infeções podem tornar-se difíceis de tratar (Belay et al., 2024).
11. Alteração do alvo do antibiótico
Os antibióticos funcionam ao atingir estruturas ou processos essenciais da bactéria. Dependendo do medicamento, o alvo pode estar relacionado com a síntese da parede celular, produção de proteínas, replicação do DNA ou outros processos metabólicos.
Se uma bactéria modificar estruturalmente o alvo do antibiótico, o medicamento pode deixar de se ligar de maneira eficaz.
Dessa forma, mesmo que o antibiótico continue presente no ambiente celular, a sua capacidade de interferir no funcionamento bacteriano pode diminuir (Belay et al., 2024).
12. Redução da entrada do antibiótico
Para atingir o seu alvo, muitos antibióticos precisam entrar na célula bacteriana. Algumas bactérias conseguem reduzir a entrada de determinadas moléculas através de alterações na membrana ou em proteínas envolvidas no transporte.
Quando menos antibiótico consegue alcançar o interior da célula, a concentração disponível para atingir o alvo pode tornar-se insuficiente para produzir o efeito esperado.
Esse mecanismo é particularmente relevante em algumas bactérias Gram-negativas, cuja membrana externa pode representar uma barreira importante à entrada de determinados compostos.
13. Bombas de efluxo
As bombas de efluxo são proteínas de membrana capazes de transportar substâncias para fora da célula bacteriana.
Quando uma bactéria aumenta a expressão de determinadas bombas, pode expulsar antibióticos antes que eles atinjam concentrações suficientes para exercer a sua ação.
Algumas bombas apresentam especificidade relativamente ampla, podendo contribuir para resistência a diferentes classes de antimicrobianos (Belay et al., 2024).
14. Biofilmes e resistência
Os biofilmes são comunidades organizadas de microrganismos que aderem a uma superfície e ficam envolvidas por uma matriz extracelular produzida pelas próprias células.
Dentro de um biofilme, as bactérias podem apresentar alterações fisiológicas importantes. A matriz extracelular, a redução da taxa de crescimento, as células persistentes e alterações na expressão genética podem contribuir para uma maior tolerância aos antibióticos (Liu, Prentice & Webber, 2024).
Além disso, o biofilme pode favorecer interações entre diferentes microrganismos e facilitar a troca de material genético.
Biofilmes podem transformar uma comunidade bacteriana numa estrutura muito mais difícil de eliminar do que células bacterianas isoladas.
Fonte original: Rivera-Izquierdo et al., Antibiotics.
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Fonte da imagem: Wikimedia Commons.
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15. Plasmídeos e genes de resistência
Os plasmídeos são pequenas moléculas de DNA, geralmente circulares, que podem existir separadamente do cromossoma bacteriano.
Alguns plasmídeos carregam genes que conferem resistência a antibióticos. Quando esses plasmídeos podem ser transferidos entre bactérias, tornam-se importantes veículos de disseminação da resistência.
A existência de plasmídeos contendo múltiplos genes de resistência é particularmente preocupante porque uma única transferência pode contribuir para o desenvolvimento de fenótipos multirresistentes (MGE Review, 2024).
16. Multirresistência bacteriana
Uma bactéria é considerada multirresistente quando apresenta resistência a vários agentes antimicrobianos ou classes de medicamentos relevantes.
A multirresistência pode surgir através da acumulação de mutações, da aquisição de diferentes genes de resistência ou da aquisição de elementos genéticos que transportam múltiplos genes.
Quanto maior for o número de antibióticos aos quais uma bactéria é resistente, menores podem ser as opções terapêuticas disponíveis.
Sensível → Resistente a 1 classe → Resistente a várias classes → Multirresistência
17. A resistência como processo evolutivo
A resistência bacteriana pode ser compreendida através dos princípios da evolução por seleção natural.
As populações bacterianas apresentam variação genética. Quando o ambiente muda, determinadas características podem tornar-se vantajosas. A exposição aos antibióticos cria uma condição na qual bactérias resistentes podem apresentar maior probabilidade de sobrevivência.
Portanto, o antibiótico não precisa "ensinar" a bactéria a tornar-se resistente. Em muitos casos, ele altera o ambiente de tal maneira que as variantes resistentes passam a ter uma vantagem seletiva (Abbas et al., 2024; Souque, González Ojeda & Baym, 2024).
18. Uso inadequado de antibióticos
O uso inadequado ou excessivo de antibióticos aumenta a pressão seletiva sobre as populações bacterianas.
A utilização de antibióticos para infeções virais, quando não existe uma indicação bacteriana, é um exemplo importante de uso inadequado, porque os antibióticos não atuam contra vírus.
A OMS identifica o uso inadequado e excessivo dos antimicrobianos como um dos principais fatores que impulsionam o desenvolvimento e disseminação da resistência (WHO, 2026).
Por isso, antibióticos devem ser utilizados de acordo com avaliação e orientação de profissionais de saúde e segundo as recomendações terapêuticas aplicáveis.
19. Como a resistência se espalha?
A resistência não permanece necessariamente confinada ao local onde surgiu. Bactérias resistentes e genes de resistência podem circular entre pessoas, animais, alimentos e ambientes naturais.
A transmissão pode ocorrer através de contacto entre pessoas, ambientes contaminados, água, alimentos, superfícies e outros caminhos epidemiológicos.
Além da disseminação de bactérias resistentes, existe a disseminação de genes de resistência. Uma bactéria que adquira um gene de resistência pode posteriormente transferi-lo para outras bactérias.
Por isso, a resistência antimicrobiana deve ser encarada como um fenómeno que envolve saúde humana, saúde animal, agricultura e ambiente.
20. Por que a resistência é perigosa?
Quando uma bactéria se torna resistente, um antibiótico que anteriormente era eficaz pode deixar de funcionar. O tratamento pode então exigir outro medicamento, uma combinação terapêutica ou uma abordagem clínica diferente.
A resistência pode aumentar a duração das infeções, dificultar o tratamento e elevar o risco de complicações.
A OMS estima que a resistência bacteriana esteve associada a mais de 4,7 milhões de mortes globalmente em 2021, demonstrando a dimensão do problema para a saúde pública (WHO, 2026).
21. Como combater a resistência?
Combater a resistência bacteriana exige uma estratégia integrada. Não basta simplesmente desenvolver novos antibióticos. É igualmente necessário reduzir a transmissão das bactérias resistentes e utilizar corretamente os medicamentos existentes.
21.1 Uso responsável de antibióticos
- Utilizar antibióticos apenas quando existe indicação adequada.
- Evitar a automedicação.
- Não utilizar antibióticos destinados a outra pessoa.
- Não utilizar antibióticos para tratar infeções virais.
- Seguir as orientações do profissional de saúde.
21.2 Prevenção das infeções
- Higiene adequada das mãos.
- Vacinação.
- Boas práticas de higiene alimentar.
- Água segura.
- Saneamento adequado.
- Prevenção e controlo de infeções nas unidades sanitárias.
A OMS destaca também a importância de vigilância epidemiológica, diagnóstico laboratorial, acesso a medicamentos apropriados, vacinação e prevenção de infeções na resposta à resistência antimicrobiana (WHO, 2026).
22. Resistência antimicrobiana e abordagem One Health
A resistência antimicrobiana não é exclusivamente um problema da medicina humana. Bactérias resistentes e genes de resistência podem circular entre seres humanos, animais, alimentos e ambientes.
Por essa razão, a abordagem One Health reconhece que a saúde humana, a saúde animal e a saúde dos ecossistemas estão interligadas.
Em 2026, a Assembleia Mundial da Saúde adotou um Plano de Ação Global atualizado para a resistência antimicrobiana para o período 2026–2036, com uma abordagem integrada entre diferentes setores (WHO, 2026).
Saúde humana
+
Saúde animal
+
Alimentos
+
Ambiente
↓
Uma abordagem integrada contra a resistência antimicrobiana
23. O desafio para África
A resistência aos antibióticos representa um desafio particularmente importante para os sistemas de saúde que enfrentam limitações no diagnóstico laboratorial, vigilância epidemiológica, acesso a medicamentos e prevenção de infeções.
O fortalecimento dos laboratórios microbiológicos é fundamental para identificar os agentes causadores das infeções e determinar quais antibióticos permanecem eficazes.
Também são importantes programas de vigilância, formação de profissionais, uso racional de antimicrobianos, vacinação, saneamento e controlo de infeções.
Para os países africanos, investir na microbiologia, genética, bioinformática, epidemiologia e saúde pública será essencial para compreender e controlar a evolução da resistência.
24. O futuro do combate à resistência
A investigação científica está a explorar novas estratégias para combater bactérias resistentes. Entre as áreas estudadas encontram-se novos antibióticos, bacteriófagos, peptídeos antimicrobianos, terapias combinadas, estratégias contra biofilmes, imunoterapia, nanotecnologia e ferramentas de edição genética.
A inteligência artificial também está a ser explorada para identificar novas moléculas antimicrobianas, analisar grandes conjuntos de dados e apoiar a vigilância da resistência.
No entanto, novas tecnologias não substituem medidas fundamentais como prevenção de infeções, diagnóstico adequado, vigilância e uso responsável dos antibióticos.
Diagnóstico → Vigilância → Tratamento adequado → Prevenção → Investigação
25. Conclusão
Uma bactéria pode tornar-se resistente aos antibióticos através de alterações genéticas que surgem por mutação ou através da aquisição de genes provenientes de outras bactérias.
A seleção natural desempenha um papel central nesse processo. Quando um antibiótico é aplicado a uma população bacteriana, as bactérias sensíveis podem ser eliminadas enquanto variantes resistentes sobrevivem e se multiplicam.
Além das mutações, mecanismos como conjugação, transformação e transdução permitem a transferência horizontal de genes de resistência. Plasmídeos e outros elementos genéticos móveis podem acelerar significativamente essa disseminação.
As bactérias também utilizam diferentes mecanismos moleculares para escapar à ação dos antibióticos, incluindo inativação enzimática, alteração dos alvos, redução da permeabilidade e bombas de efluxo. Os biofilmes acrescentam outra camada de proteção e tolerância (Liu, Prentice & Webber, 2024; Belay et al., 2024).
Por isso, a resistência bacteriana deve ser compreendida como um fenómeno evolutivo, genético, ecológico e epidemiológico.
A resposta exige uma combinação de ciência, vigilância, prevenção, diagnóstico, uso responsável de antibióticos e cooperação entre diferentes setores da sociedade.
Em síntese: uma bactéria pode tornar-se resistente porque possui ou adquire características que lhe permitem sobreviver à pressão exercida pelo antibiótico. Se essa vantagem for mantida ao longo das gerações, a resistência pode tornar-se predominante na população.
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