Gaining of join resistance to metals and antibiotics in deep sea bacteria

Abstract

The 1940s brought us an important revolution in medical care, the antibiotics. Pharmaceutical companies industrialized the process of extracting these molecules from fungi and Actinomicetes and made it a common tool in our daily life, not only in hospitals as in agriculture. Antibiotics belong to a class of molecules whose main objective is to do antimicrobial control, nonetheless other naturally occurring chemicals, of high importance in human activity, act as antimicrobial controllers. In this group heavy metals are agents of particular interest. Although effective in most cases, several species learn to endure the presence of these selective agents through evolution; this gives them the advantage to proliferate and in some events can lead to give others the same ability. Inappropriate usage of antibiotics, such as over usage, prophylaxis and careless disposal, can pressured the selection for resistant microorganisms. Nowadays, multi-antibiotic resistant pathogens are a problem to control in some environments, such as medical practices, which can lead to outbreaks in the population. Research focus in the control of pathogens and how can these resistance mechanisms be overcome, for instance, efforts are being made to correlate antibiotic and heavy-metal resistance in order to understand the evolution and co-selection of resistances. One way to approach this subject is by studying the microbial community of pristine environments where organisms develop and acquire resistances as they did before human intervention. Here we focus on studying deep-sea bacteria and associated resistances from deep-water sediments, near hydrothermal vents naturally contaminated with heavy metals.

Na década de 40 ocorreu uma importante revolução no tratamento médico, a introdução dos antibióticos. As companhias farmacêuticas industrializaram o processo de extracção de moléculas de fungos e Actinomicetes e tornaram-nas uma ferramenta no nosso dia-a-dia, não apenas nos hospitais mas também na agricultura. Os antibióticos pertencem a uma classe de moléculas cujo principal objectivo é controlo antimicrobiano, no entanto outros químicos, de elevada importância na actividade humana, actuam no controlo antimicrobiano. Neste grupo os metais pesados representam agentes de algum relevo. Apesar de eficientes na grande maioria dos casos várias espécies aprenderam a suportar a presença destes agentes de selecção ao longo da sua evolução o que lhes deu a vantagem para proliferar e conferir a outros a capacidade de também o fazerem. O uso inapropriado de antibióticos, como o excesso de uso, a profilaxia e a irresponsável eliminação pressionou para a selecção de organismos resistentes. Nos dias de hoje patogénicos multirresistentes são um problema para controlar em alguns ambientes, tal como em hospitais, o que pode levar a surtos na população. A investigação foca-se no controlo de patogénicos em como mecanismos de resistência podem ser ultrapassados, inclusivamente esforços estão a ser empregues para correlacionar resistências a diferentes classes de químicos. Uma forma de abordar esta questão é pelo estudo de comunidades bacterianas de ambientes pristinos onde os organismos desenvolvem e adquirem resistências tal como o faziam antes da introdução da actividade humana. Aqui focamo-nos no estudo debactérias do fundo do mar e as resistências associados a estes em sedimentos do fundo marinho, próximos de fontes hidrotermais contaminadas com metais pesados.