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← Para detectar doenças mais cedo, vamos falar a língua secreta das bactérias

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Showing Revision 15 created 04/03/2019 by Maricene Crus.

  1. Vocês não as conhecem.
  2. Vocês não as veem.
  3. Mas elas estão sempre por perto,
  4. sussurrando,
  5. fazendo planos secretos,
  6. criando exércitos com milhões de soldados.
  7. Quando decidem atacar,
  8. todas elas atacam todas ao mesmo tempo.
  9. Estou falando das bactérias.
  10. (Risos)

  11. De quem achavam que eu estava falando?

  12. As bactérias vivem em comunidades,
    assim como os seres humanos.

  13. Elas têm famílias,
  14. conversam,
  15. e planejam suas atividades.
  16. Assim como os seres humanos,
  17. elas enganam, iludem e algumas
    até enganam umas às outras.
  18. E se eu disser a vocês que podemos
    escutar as conversas entre bactérias
  19. e traduzir esses informações
    confidenciais na língua humana?
  20. E se eu disser a vocês que traduzir
    essas conversas pode salvar vidas?
  21. Tenho doutorado em nanofísica
  22. e tenho usado a nanotecnologia
  23. para desenvolver uma ferramenta
    de tradução em tempo real
  24. que pode espionar
    as comunidades de bactérias
  25. e nos fornecer registros
    do que elas estão tramando.
  26. As bactérias vivem em toda a parte.

  27. Estão no solo, nos móveis
    e dentro de nosso corpo.
  28. De fato, 90% de todas as células vivas
    neste teatro são bacterianas.
  29. Algumas bactérias nos fazem bem;
  30. nos ajudam a digerir os alimentos
    ou produzem antibióticos.
  31. E outras nos causam mal;
  32. provocam doenças e morte.
  33. Para coordenar todas
    as funções das bactérias,
  34. elas têm que saber se organizar
  35. e fazer isso assim como nós,
    seres humanos,
  36. por meio da comunicação.
  37. Mas, em vez de palavras,
  38. elas usam moléculas sinalizadoras
    para se comunicarem entre si.
  39. Quando as bactérias são poucas,
  40. as moléculas sinalizadoras se dispersam,
  41. como os gritos de um homem
    sozinho no deserto.
  42. Mas, quando há muitas bactérias,
    as moléculas sinalizadoras se acumulam,
  43. e as bactérias começam a sentir
    que não estão sozinhas.
  44. Elas escutam umas às outras.
  45. Desse modo, sabem quantas são
  46. e quando estão em número suficiente
    para iniciar uma nova ação.
  47. Quando as moléculas sinalizadoras
    atingem um certo limite,
  48. todas as bactérias sentem imediatamente
    que precisam agir da mesma forma.
  49. A conversa entre bactérias consiste
    em uma iniciativa e uma reação,

  50. a produção de uma molécula
    e a reação a ela.
  51. Em minha pesquisa, eu me concentrei
    em espionar as comunidades de bactérias
  52. dentro do corpo humano.
  53. Como isso funciona?
  54. Temos uma amostra de um paciente,
  55. que pode ser de sangue ou cuspe.
  56. Disparamos elétrons na amostra,
  57. que vão interagir com quaisquer
    moléculas de comunicação presentes.
  58. Essa interação vai nos dar informações
    sobre a identidade das bactérias,
  59. o tipo de comunicação
  60. e quanto as bactérias estão conversando.
  61. Mas como as bactérias se comunicam?

  62. Antes de eu desenvolver
    a ferramenta de tradução,
  63. eu supunha inicialmente que as bactérias
    tinham uma língua primitiva,
  64. como os bebês, que ainda
    não desenvolveram palavras e frases.
  65. Quando riem, estão felizes;
    quando choram, estão tristes.
  66. Simples assim.
  67. Mas acontece que as bactérias
    não são nada primitivas como eu pensava.
  68. Uma molécula não é apenas uma molécula.
  69. Pode significar várias coisas,
    dependendo do contexto,
  70. assim como o choro dos bebês
    pode significar coisas diferentes:
  71. às vezes, o bebê está com fome,
  72. algumas vezes está molhado,
  73. outras vezes está machucado ou com medo.
  74. Os pais sabem interpretar esses choros.
  75. Para ser uma ferramenta de tradução real,
  76. tinha que saber interpretar
    as moléculas sinalizadoras
  77. e traduzi-las dependendo do contexto.
  78. E quem sabe?
  79. Talvez o Google Tradutor
    adote isso em breve.
  80. (Risos)

  81. Vou dar a vocês um exemplo.

  82. Trouxe alguns dados de bactérias,
  83. que podem ser difíceis de entender
    se vocês forem leigos,
  84. mas tentem observar.
  85. (Risos)

  86. Aqui está uma família bacteriana feliz
    que infectou um paciente.

  87. Vamos chamá-la de família Montéquio.
  88. Ela compartilha recursos,
    se reproduz e cresce.
  89. Um dia, ela ganha um vizinho novo:
  90. a família bacteriana Capuleto.
  91. (Risos)

  92. Tudo vai bem desde que trabalhem juntas.

  93. Mas, então, acontece algo inesperado.
  94. Romeu, dos Montéquios, se relaciona
    com Julieta, dos Capuletos.
  95. (Risos)

  96. E, sim, eles trocam material genético.

  97. (Risos)

  98. Essa transferência genética
    pode ser perigosa aos Montéquios

  99. que têm a ambição de ser a única família
    no paciente que infectaram
  100. e o compartilhamento de genes
  101. contribui para que os Capuletos
    desenvolvam resistência a antibióticos.
  102. Os Montéquios começam a conversar
    para se livrarem dessa outra família,
  103. por meio da liberação dessa molécula.
  104. (Risos)

  105. E com legendas:

  106. [Vamos coordenar um ataque.]

  107. (Risos)

  108. Vamos coordenar um ataque.

  109. Então, todos reagem imediatamente
  110. liberando um veneno
    que vai matar a outra família.
  111. [Eliminar!]

  112. (Risos)

  113. Os Capuletos reagem
    ordenando um contra-ataque.

  114. [Contra-atacar!]

  115. Eles travam uma batalha.

  116. Este é um vídeo sobre bactérias reais
    duelando com organelas do tipo espada,

  117. em que tentam matar umas às outras
  118. literalmente se apunhalando
    e rompendo umas às outras.
  119. A família que ganhar essa batalha
    torna-se na bactéria dominante.
  120. Consigo detectar conversas entre bactérias

  121. que levam a diferentes
    comportamentos coletivos
  122. como a luta que acabaram de ver.
  123. Meu trabalho era espionar
    as comunidades de bactérias
  124. dentro do corpo humano
  125. em pacientes de um hospital.
  126. Acompanhei 62 pacientes em um experimento,
  127. em que testei as amostras deles
    para uma infecção específica,
  128. sem saber os resultados
    do teste de diagnóstico tradicional.
  129. Em diagnósticos bacterianos,

  130. uma amostra esfregaço
    é colocada numa placa.
  131. Se as bactérias crescem
    dentro de cinco dias,
  132. o paciente é diagnóstico como infectado.
  133. Quando concluí o estudo
    e comparei os resultados da ferramenta
  134. com o teste de diagnóstico tradicional
    e o teste de validação, fiquei chocada.
  135. Era muito mais supreendente
    do que eu havia previsto.
  136. Mas, antes de dizer
    o que a ferramenta revelou,

  137. eu gostaria de falar de uma paciente
    específica que acompanhei,
  138. uma moça.
  139. Ela tinha fibrose cística,
  140. uma doença genética que torna os pulmões
    suscetíveis a infecções bacterianas.
  141. Essa moça não fazia parte
    do ensaio clínico.
  142. Eu a acompanhei porque sabia,
    por seu prontuário médico,
  143. que ela nunca tinha tido
    uma infecção antes.
  144. Uma vez por mês, essa moça ia ao hospital
  145. para coletar uma amostra de expectoração
    que cuspia em um copo.
  146. Essa amostra era transferida
    para análise bacteriana
  147. no laboratório central
  148. para que os médicos pudessem agir
    rapidamente se descobrissem uma infecção.
  149. Isso me permitiu testar meu aparelho
    também nas amostras dela.
  150. Nos dois primeiros meses em que medi
    essas amostras, não havia nada,

  151. mas, no terceiro mês,
  152. descobri uma conversa
    entre bactérias na amostra dela.
  153. As bactérias estavam se coordenando
    para danificar o tecido dos pulmões.
  154. Mas o diagnóstico tradicional mostrava
    que não havia nenhuma bactéria.
  155. Voltei a avaliar no mês seguinte.
  156. Pude ver que as conversas entre bactérias
    se tornaram ainda mais agressivas.
  157. No entanto, o diagnóstico tradicional
    não mostrava nada.
  158. Meu estudo terminou,
  159. mas, meio ano depois,
    verifiquei o estado dela,
  160. para ver se as bactérias
    que só eu havia descoberto
  161. haviam desaparecido
    sem intervenção médica.
  162. Não haviam.
  163. Mas a moça já havia sido diagnosticada
    com uma infecção grave
  164. por bactérias mortais.
  165. Eram as mesmas bactérias
  166. que minha ferramenta
    havia descoberto antes.
  167. Apesar do tratamento agressivo
    com antibióticos,
  168. foi impossível erradicar a infecção.
  169. Os médicos estimaram
    que ela não passaria dos 20 anos.
  170. Quando avaliei as amostras daquela moça,

  171. minha ferramenta
    ainda estava na fase inicial.
  172. Eu nem sequer sabia
    se meu método funcionava mesmo.
  173. Então, eu tinha um acordo com os médicos
  174. para não dizer o que
    minha ferramenta revelava
  175. a fim de não comprometer
    o tratamento deles.
  176. Quando vi os resultados
    que nem mesmo estavam validados,
  177. não ousei falar,
  178. porque o tratamento de um paciente
    sem uma infecção real
  179. também tem consequências
    negativas para ele.
  180. Mas agora sabemos mais a respeito,
  181. e há muitos rapazes e moças
    que ainda podem ser salvos,
  182. porque, infelizmente, esse cenário
    ocorre com muita frequência.
  183. Os pacientes são infectados,
  184. as bactérias não aparecem
    nos testes de diagnóstico tradicionais
  185. e, de repente, a infecção começa
    no paciente com sintomas graves.
  186. Nesse momento, já é tarde demais.
  187. O resultado surpreendente
    dos 62 pacientes que acompanhei

  188. foi que meu aparelho captou
    as conversas entre bactérias
  189. em mais da metade
    das amostras dos pacientes
  190. que foram diagnosticados como negativos
    pelos métodos tradicionais.
  191. Em outras palavras, mais da metade
    desses pacientes iam para casa
  192. achando que estavam livres da infecção,
  193. embora, na verdade, fossem
    portadores de bactérias perigosas.
  194. Dentro desses pacientes
    diagnosticados incorretamente,
  195. as bactérias estavam coordenando
    um ataque sincronizado.
  196. Sussuravam entre si.
  197. Chamo de "bactérias sussurrantes"
  198. aquelas que os métodos tradicionais
    não conseguem diagnosticar.
  199. Até o momento, é apenas
    a ferramenta de tradução
  200. que consegue captar esses sussurros.
  201. Creio que o período em que as bactérias
    ainda estão sussurrando
  202. é uma janela de oportunidades
    para um tratamento direcionado.
  203. Se a moça tivesse sido tratada
    durante essa janela,
  204. teria sido possível matar as bactérias
  205. na fase inicial, antes de a infecção
    ficar fora de controle.
  206. Minha experiência com essa moça
    me fez decidir fazer tudo o que posso

  207. para introduzir
    essa tecnologia no hospital.
  208. Estou trabalhando com os médicos
    na implementação da ferramenta em clínicas
  209. para diagnosticar infecções precoces.
  210. Embora ainda não se saiba
    como os médicos devem tratar os pacientes

  211. durante a fase dos sussurros,
  212. essa ferramenta pode ajudar os médicos
    a observar de perto os pacientes em risco.
  213. Pode ajudá-los a confirmar
    se um tratamento funcionou ou não,
  214. e pode ajudar a responder
    a perguntas simples:
  215. "O paciente está infectado?
  216. O que as bactérias estão tramando?"
  217. As bactérias conversam,

  218. fazem planos secretos
  219. e trocam informações
    confidenciais entre si.
  220. Mas não só conseguimos
    pegá-las sussurrando,
  221. como também podemos aprender
    a língua secreta delas
  222. e nos tornarmos sussurradores bacterianos.
  223. E, como as bactérias diriam:
  224. "3-oxo-C12-anilina".
  225. (Risos)

  226. (Aplausos)

  227. Obrigada.