Notícia

Metagenômica poderá auxiliar no diagnóstico e tratamento de doenças intestinais em crianças

Fonte

Instituto de Tecnologia da Georgia

Data

quinta-feira, 28 novembro 2019 11:15

Áreas

Genômica. Microbiologia. Diagnostico.

Usando técnicas avançadas de metagenômica, pesquisadores descobriram que os testes laboratoriais convencionais baseados em cultura podem diagnosticar erroneamente até metade das causas microbianas das doenças diarreicas em crianças. O estudo, baseado em amostras de crianças equatorianas, também descobriu que uma cepa comum da bactéria E. coli pode ser mais virulenta do que se pensava anteriormente.

A pesquisa, que usou várias linhas de evidência para determinar o micróbio que causa alterações no microbioma intestinal durante um episódio diarreico, pode ser significativa para a aplicação de novas tecnologias de diagnóstico que possam permitir tratamentos médicos personalizados de doenças intestinais.

O projeto é liderado por pesquisadores do Instituto de Tecnologia da Geórgia (Georgia Tech) e da Escola de Saúde Pública da Universidade de Emory, nos Estados Unidos, e da Universidade San Francisco de Quito, no Equador. Com financiamento do Instituto Nacional de Alergia e Doenças Infecciosas (NIAID) dos Estados Unidos, o estudo integra epidemiologia, dados moleculares e metagenômicos para entender como os patógenos entéricos (transmitidos por alimentos e pela água) e o microbioma intestinal variam em um cenário urbano-rural no Equador. As doenças frequentes podem afetar o crescimento e desenvolvimento das crianças durante seus primeiros anos.

“Queríamos entender de onde vêm as doenças e quais são as consequências para o desenvolvimento das crianças”, disse o Dr. Kostas Konstantinidis, professor da Escola de Engenharia Civil e Ambiental do Georgia Tech. “Saber mais sobre o agente causador pode nos permitir prevenir infecções. Isso seria relevante não apenas para o mundo em desenvolvimento, mas para crianças de todos os lugares. ”

Os resultados foram relatados recentemente na revista científica Applied and Environmental Microbiology. A equipe de pesquisa também incluiu pesquisadores da Universidade Central do Equador.

As informações fornecidas pelo estudo sobre o provável agente causador de doenças entéricas levantam questões sobre definições antigas de agentes patogênicos, dissea Dra. Karen Levy, professora da Universidade de Emory. A especialista explica que muitas infecções “patogênicas por E. coli” são assintomáticas, não causando diarreia. Se um micróbio considerado patógeno pode ser detectado em uma amostra de fezes, mas não está causando doença, é um patógeno?

“A abordagem que usamos nesta análise ajuda a não apenas detectar se a E. coli patogênica está presente nas fezes, mas também se é a provável causa de diarreia experimentada pelos pacieentes”, disse a Dra. Karen. “Isso promete que, no futuro, poderíamos usar abordagens metagenômicas para diagnosticar não apenas a presença da chamada” E. coli patogênica “, mas também a patogenicidade real desses organismos”.

As infecções entéricas geralmente não são diagnosticadas em crianças, embora em algumas circunstâncias possam ser fatais. Para o estudo, os pesquisadores coletaram mais de 1.000 amostras de crianças infectadas no Equador. As amostras foram analisadas através de métodos tradicionais baseados na cultura, nos quais as amostras são colocadas e crescem em meios seletivos de cultura celular. Depois disso, foram estudadas para determinar se o patógeno está presente.

Um subconjunto de 30 amostras também foi enviado ao Georgia Tech, onde a equipe vem desenvolvendo novos testes genômicos independentes de cultura que podem identificar micróbios que podem não ser detectáveis ​​usando técnicas de cultura padrão. Os pesquisadores examinaram o microbioma intestinal total e suas mudanças durante infecções diarreicas para avaliar os efeitos de três genótipos patogênicos específicos de E. coli na microbiota intestinal indígena.

Uma descoberta importante foi que a técnica metagenômica discordava do estudo de base cultural. “Em 50% dos casos em que o laboratório sugeriu que E. coli era o agente, não vimos evidências da metagenômica de que esse fosse o caso. Vimos evidências de que era outra coisa, potencialmente um vírus entérico”, disse o Dr. Konstantinidis.

Os pesquisadores foram capazes de combinar diferentes abordagens diagnósticas de uma maneira que pudesse fornecer uma imagem mais completa do microbioma, criando assinaturas que poderiam potencialmente identificar o agente microbiano da doença. “Comparada à abordagem tradicional, nossa técnica usa várias linhas de evidência, incluindo abundância relativa de patógenos, nível de clonalidade da população e detecção de fatores de virulência e efeitos no microbioma natural do intestino que não foram usados ​​juntos antes”, concluiu o Dr. Konstantinidis.

Acesse o resumo do artigo científico (em inglês).

Acesse a notícia completa na página do Instituto de Tecnologia da Georgia (em inglês).

Fonte: John Toon, Instituto de Tecnologia da Georgia. Imagem: Centros de Controle e Prevenção de Doenças dos Estados Unidos.

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