.
Os transplantes de micróbios fecais de doadores saudáveis podem tratar pacientes com infecções recorrentes por Clostridium difficile. No entanto, após dezenas de milhares de transplantes, pouco se sabia sobre quais cepas doadoras proporcionam enxerto de longo prazo e quais enxertam logo após o transplante. A maioria das falhas no transplante de micróbios fecais ocorre nas primeiras quatro semanas.
Recorrente C. difficile as infecções ocorrem após tratamentos supressivos com antibióticos que eliminam quase toda a flora intestinal normal. Os pacientes sofrem de diarreia aquosa, cólicas abdominais dolorosas, sensação de enjôo, febre e perda de peso.
Em 2021, investigadores da Escola de Medicina Icahn em Mount Sinai, Nova Iorque, forneceram uma quantificação precisa de 150 estirpes bacterianas pertencentes a 42 espécies bacterianas que apresentavam enxertos frequentes após transplantes microbianos fecais. É importante ressaltar que eles também testaram o enxerto logo após o transplante – de 36 horas a quatro semanas – e também mais tarde após o transplante, de oito semanas a cinco anos.
Agora, especialistas em microbioma da Universidade do Alabama, em Birmingham, realizaram esse estudo de 2021, e um estudo semelhante para crianças que tiveram C. difficile infecções, um passo adiante. Os pesquisadores da UAB, Hyunmin Koo, Ph.D., e Casey D. Morrow, Ph.D., concentraram-se no micróbio comensal Bacteroides vulgatus, uma das espécies mais comuns encontradas em intestinos saudáveis. Usando sequências de DNA dos dois estudos e poderosas análises de bioinformática, Koo e Morrow procuraram genes, de um total de 4.911 genes que codificam proteínas no B. vulgatus cepas, que eram exclusivas dos três B. vulgatus doadores nos dois estudos que mostraram colonização precoce, em oposição a sete outros B. vulgatus cepas nos estudos que não mostraram colonização precoce.
“A análise dos genes comuns entre os três doadores revelou que apenas 19 eram em comum entre 4.911 genes que codificam proteínas conhecidas e hipotéticas”, escrevem Morrow e Koo no artigo. Relatórios Científicos estudar. “O resultado da nossa análise apoia a triagem de doadores B. vulgatus para este consórcio de genes melhorar a colonização após um transplante de micróbio fecal.”
Morrow e Koo identificaram dois dos 19 genes.
Uma delas é uma suposta quitobíase que os pesquisadores da UAB descobriram estar localizada próxima aos genes que codificam SusD, SusC, suposto fator anti-sigma e fator sigma do tipo RNA polimerase ECF. Outros já identificaram esses genes como componentes de um complexo de fator de colonização comensal em Bacteroides fragilis e B. vulgatus. Este complexo promove uma interação específica com o hospedeiro que facilita a colonização estável e resiliente em camundongos.
“Nossos resultados, então, fornecem suporte de que o complexo do fator de colonização comensal também pode funcionar em humanos para aumentar a colonização de B. vulgatus,” Morrow disse.
O outro gene identificado codifica uma proteína única da família das fimbrilinas. As fimbrilinas são polímeros proteicos, previamente identificados em Bacteroides, que podem formar estruturas semelhantes a cabelos que se projetam das superfícies dos micróbios e servem como âncoras para a adesão microbiana às células hospedeiras.
“Com base em suas funções conhecidas, a identificação tanto da quitobíase – e subsequentemente de um complexo completo do fator de colonização comensal – quanto das proteínas fimbrilina apoia o envolvimento dessas proteínas em B. vulgatus colonização”, disse Morrow.
Os outros 17 genes são proteínas hipotéticas sem função identificada ainda. Curiosamente, os genes mapeados perto das proteínas hipotéticas envolveram atividades na mobilização e transposição do DNA, o que significa a capacidade de mover genes para dentro, ao redor ou para fora do genoma bacteriano.
Morrow e Koo reconhecem uma fraqueza no seu estudo.
Quando analisaram as 42 amostras de micróbios fecais emparelhados do conjunto de dados do Projeto Microbioma Humano, descobriram que nenhuma tinha o conjunto completo dos 19 genes encontrados nos três primeiros enxertos. B. vulgatus Deformação. Vinte e seis das amostras tinham os genes putativos da quitobiase e da fimbrilina, e outras 11 tinham apenas o gene da fimbrilina. Houve presença variada dos outros 17 genes hipotéticos nas 42 amostras.
“Como nenhum dos pares do Projeto Microbioma Humano tinha todos os 19 genes, não sabemos se algum dos pares teria um fenótipo de colonização precoce em transplantes de micróbios fecais”, disse Morrow. “Com base em nossa análise, assumiríamos que o complexo do fator de colonização comensal e os genes da fimbrilina seriam suficientes; mas para resolver esse problema, transplantes adicionais de micróbios fecais para doenças recorrentes C. difficile em humanos, usando tempos de análise precoce pós-transplante, seria necessário fazer isso.”
Os investigadores da UAB dizem que uma aplicação adicional do seu estudo poderia ser o rastreio após quimioterapia ou transplantes, que são conhecidos por envolver medicamentos que podem perturbar a flora microbiana intestinal normal. “A capacidade de restaurar rapidamente o B. vulgatus comunidade nesses pacientes seria importante para reduzir o risco de infecção por patógenos ou micróbios patogênicos resistentes a antibióticos que poderiam impactar a saúde geral”, disse Morrow.
Apoio para o Relatórios Científicos estudo, “Identificação do doador Bacteroides vulgatus genes que codificam proteínas que se correlacionam com a colonização precoce após transplante fecal de pacientes com recorrência Clostridium difficile”, veio da Escola de Medicina Marnix E. Heersink da UAB. Morrow é professor emérito do Departamento de Biologia Celular, do Desenvolvimento e Integrativa da UAB, e Koo é bioinformático do Departamento de Genética da UAB.
.
