O Papel do Microbioma Intestinal na Febre Tifoide
Pesquisas mostram que o microbioma intestinal influencia a suscetibilidade à febre tifóide.
Philip M. Ashton, L. Mageiros, J. E. Meiring, A. C. Chirambo, F. Khanam, S. Dongol, H. Banda, A. Karkey, L. P. Llanes, H. Thomaides-Brears, M. Gibani, N. H. Rajib, N. Rahman, P. K. Biswas, M. A. I. Bhuiyan, S. Kay, K. Auger, O. Seret, N. R. Thomson, A. J. Pollard, S. Baker, B. Basnyat, J. D. Clemens, C. Dolecek, S. J. Dunstan, G. Dougan, R. S. Heyderman, V. E. Pitzer, F. Qadri, M. A. Gordon, K. E. Holt, T. C. Darton, Strategic Typhoid Alliance Across Asia and Africa Consortium
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Índice
- O Papel da Microbiota Intestinal
- Falta de Estudos sobre S. Typhi e a Microbiota Intestinal
- Estudo de Pesquisa
- Participantes e Coleta de Amostras
- Aprovação Ética do Estudo
- Processamento e Análise das Amostras
- Análise Estatística
- Principais Descobertas
- Visão Geral dos Participantes
- Assinaturas da Microbiota
- Participantes de Alto Vi
- Genes de Resistência Antimicrobiana
- Implicações do Estudo
- Conclusão
- Fonte original
- Ligações de referência
A febre tifóide é uma doença séria causada por um tipo de bactéria chamada Salmonella enterica serovar Typhi, mais conhecida como S. Typhi. Todo ano, essa doença leva a cerca de 10,9 milhões de casos e em torno de 116.800 mortes. Ela afeta principalmente pessoas em regiões como o Sul e Sudeste da Ásia e algumas partes da África subsaariana. A introdução de vacinas para prevenir a febre tifóide deve ajudar a diminuir o número de casos. Melhorias na qualidade da água, saneamento e higiene também fazem parte desse esforço. Porém, ainda rolam desafios devido ao alto número de casos, o papel de indivíduos que carregam a bactéria sem apresentar sintomas e o fato de que a doença impacta muitas comunidades pobres e marginalizadas.
Microbiota Intestinal
O Papel daO intestino humano abriga trilhões de microrganismos, que juntos formam uma comunidade complexa conhecida como microbiota intestinal. Essa comunidade tem um papel crucial na manutenção da nossa saúde e influencia como nossos corpos reagem a doenças. A microbiota intestinal ajuda na digestão e absorção de nutrientes e está intimamente ligada ao nosso sistema imunológico, afetando como ele reage a diferentes desafios.
A microbiota intestinal pode prevenir infecções através de um processo chamado "resistência à colonização". Isso significa que as bactérias benéficas competem com as bactérias prejudiciais por nutrientes e espaço, produzem substâncias que podem inibir as bactérias nocivas e modulam a resposta do sistema imunológico. Pesquisas mostraram que quando a microbiota intestinal é desregulada, por exemplo, por antibióticos, isso pode facilitar a infecção por bactérias nocivas como a Salmonella. Estudos recentes avançaram bastante na descoberta de como a Salmonella interage com a microbiota intestinal.
Ácidos graxos de cadeia curta (AGCC), que são produzidos pelas bactérias intestinais durante a fermentação de fibras dietéticas, também desempenham um papel importante na prevenção de infecções por Salmonella. Os AGCC podem diminuir a disponibilidade de oxigênio no intestino e criar um ambiente ácido que inibe o crescimento da Salmonella. Apesar do que sabemos sobre a capacidade da microbiota intestinal de prevenir infecções por Salmonella, como ela influencia o resultado da exposição à S. Typhi ainda não está totalmente claro, especialmente porque a S. Typhi infecta apenas humanos.
Falta de Estudos sobre S. Typhi e a Microbiota Intestinal
Embora algumas pesquisas sobre a interação entre a microbiota intestinal e outros tipos de Salmonella tenham sido feitas, ainda falta estudos focando especificamente na S. Typhi. Estudos controlados de infecção em humanos permitem que os pesquisadores investiguem como as infecções afetam diretamente as pessoas, complementando os estudos observacionais. Estudos recentes descobriram que pessoas com febre tifóide têm uma microbiota intestinal diferente em comparação com indivíduos saudáveis, mostrando menor diversidade e menos bactérias produtoras de AGCC.
Entender melhor a relação entre a microbiota intestinal e a febre tifóide poderia levar a novas maneiras de prevenir a doença e melhorar nossa compreensão sobre como a microbiota intestinal oferece proteção contra infecções graves, especialmente em áreas onde a febre tifóide é comum.
Estudo de Pesquisa
Para ajudar a preencher as lacunas no conhecimento sobre como a S. Typhi interage com a microbiota intestinal, os pesquisadores coletaram amostras de fezes de 258 Participantes em três regiões da Ásia e África onde a febre tifóide é comum. Essas amostras foram analisadas para identificar padrões na microbiota intestinal.
Participantes e Coleta de Amostras
No estudo, cerca de 100.000 pessoas foram entrevistadas em cada área. Pacientes com febre foram recrutados, e aqueles diagnosticados com "febre tifóide aguda" foram identificados através de culturas de sangue positivas para S. Typhi. Sempre que possível, amostras de fezes foram coletadas desses pacientes antes de começarem qualquer tratamento. As amostras foram armazenadas a temperaturas bem baixas para preservá-las. Informações sobre qualquer antibiótico usado antes da inscrição também foram registradas. Após a confirmação dos pacientes com tifóide, amostras de fezes foram coletadas dos contatos domiciliares, incluindo indivíduos saudáveis.
Aprovação Ética do Estudo
O estudo foi aprovado por comitês de ética em cada país e no Reino Unido, garantindo que todas as regras e diretrizes necessárias foram seguidas.
Processamento e Análise das Amostras
Para analisar as amostras de fezes, o DNA foi extraído e sequenciado para entender a composição da microbiota intestinal. Os dados foram então limpos e organizados para análise. Os pesquisadores se concentraram em identificar os tipos de bactérias presentes e suas funções metabólicas.
Análise Estatística
Diferentes métodos estatísticos foram utilizados para comparar as microbiotas intestinais de diferentes grupos de participantes, como pacientes com febre tifóide aguda e contatos domiciliares saudáveis.
Principais Descobertas
Visão Geral dos Participantes
Dados da microbiota das fezes foram coletados com sucesso de 258 participantes de Bangladesh, Malawi e Nepal. Esses participantes incluíram 92 pacientes com febre tifóide aguda, 97 contatos domiciliares saudáveis e 69 indivíduos com altos níveis de anticorpos específicos (títulos anti-Vi).
Assinaturas da Microbiota
Ao comparar as microbiotas intestinais de pacientes com tifóide aguda e contatos saudáveis, os pesquisadores encontraram diferenças distintas na composição das bactérias. Embora a diversidade geral das bactérias não fosse significativamente diferente entre pacientes agudos e contatos saudáveis, os tipos de bactérias presentes variaram bastante entre os grupos. Certas bactérias, especificamente algumas espécies produtoras de AGCC, foram encontradas em menor abundância em pacientes com tifóide.
Em Bangladesh e Malawi, os pesquisadores identificaram quatro espécies microbianas que eram consistentemente menos prevalentes em pacientes com febre tifóide em comparação com indivíduos saudáveis. Essas descobertas sugerem que essas bactérias específicas podem ter um papel na proteção contra a febre tifóide.
Participantes de Alto Vi
Indivíduos com altos títulos de anti-Vi podem representar pessoas que são portadoras assintomáticas de S. Typhi ou aquelas que tiveram infecções não diagnosticadas. Estudar esse grupo é essencial para entender a transmissão da tifóide. As descobertas revelaram que as microbiotas intestinais dos indivíduos de alto Vi eram distintas tanto de pacientes com tifóide aguda quanto de contatos domiciliares, indicando uma diferença potencial em como esses grupos reagem à S. Typhi.
Genes de Resistência Antimicrobiana
Os pesquisadores também analisaram genes de resistência antimicrobiana (RAM) nas microbiotas intestinais dos participantes. Eles descobriram que a presença de genes de RAM era maior em quem tinha febre tifóide aguda em comparação com contatos domiciliares saudáveis. Isso sugere que o uso prévio de antibióticos pode influenciar a microbiota intestinal e sua capacidade de combater infecções.
Implicações do Estudo
Os resultados dessa pesquisa têm implicações cruciais para entender a interação entre a febre tifóide e a microbiota intestinal. As descobertas indicam que a microbiota intestinal pode ter um papel protetor contra a febre tifóide ao influenciar as respostas imunológicas e possivelmente reduzir a suscetibilidade à doença.
Além disso, as diferenças na composição da microbiota entre diferentes populações geográficas ilustram como fatores locais como dieta, ambiente e práticas de saúde podem impactar a saúde. Reconhecer essas variações pode ajudar a adaptar intervenções de saúde pública para combater eficazmente a febre tifóide e outras doenças.
Conclusão
Esse estudo melhora nossa compreensão da relação complexa entre a microbiota intestinal e a febre tifóide. Embora mais pesquisas sejam necessárias para entender completamente essas interações, identificar assinaturas microbianas específicas associadas à suscetibilidade à febre tifóide estabelece as bases para futuros estudos que explorem estratégias de prevenção e tratamento. Compreender o papel protetor da microbiota intestinal pode levar a abordagens inovadoras para melhorar a saúde pública, especialmente em regiões fortemente afetadas pela tifóide e doenças semelhantes.
Fonte original
Título: Interplay Between the Gut Microbiome and Typhoid Fever: Insights from Endemic Countries and a Controlled Human Infection Model
Resumo: Typhoid fever is a systemic infection caused by Salmonella enterica serovar Typhi (S. Typhi) invasion from the gut lumen. Transmission between people occurs through ingestion of contaminated food and water, particularly in settings with poor water and sanitation infrastructure, resulting in over 10 million illnesses annually. As the pathogen invades via the gastrointestinal tract, it is plausible that the gut microbiome may influence the outcome of S. Typhi exposure. There is some evidence that bacteria producing short-chain fatty acids (SCFAs) may create an environment unfavourable to invasive Salmonella, but data from humans is limited. To investigate the association between gut microbiome and typhoid fever, we analysed samples collected from three all-age cohorts enrolled in a prospective surveillance study conducted across three settings where typhoid fever is endemic (Dhaka, Bangladesh; Blantyre, Malawi; and Kathmandu, Nepal). Cohorts consisted of acute typhoid fever patients (n=92), asymptomatic household contacts of typhoid fever patients (representing individuals who were likely exposed to S. Typhi but did not develop disease, n=97), and asymptomatic serosurvey participants with high Vi antibody titres (representing individuals who were exposed to S. Typhi and may be carriers, n=69). The stool microbiomes of each cohort were characterised using shotgun metagenomics, and bacterial diversity, composition, and function were compared. We identified 4 bacterial species that were significantly lower in abundance in typhoid fever patients compared with household contacts (i.e. probably exposed), in two of the three participant populations (Bangladesh and Malawi). These bacteria may represent taxa that provide protection against development of clinical infection upon exposure to S. Typhi, and include the inflammation-associated species Prevotella copri clade A and Haemophilus parainfluenzae. Our functional analysis identified 28 specific metabolic gene clusters (MGCs) negatively associated with typhoid fever in Bangladesh and Malawi, including seven MGCs involved in SCFA metabolism. The putative protection provided by microbiome SCFA metabolism was supported by data from a controlled human infection model conducted in a UK population, in which participants who did not develop typhoid fever following ingestion of S. Typhi had higher abundance of a putative SCFA-metabolising MGC (q-value = 0.22). This study identified the same protective associations between taxonomic and functional microbiota characteristics and non-susceptibility to typhoid fever across multiple human populations. Future research should explore the potential functional role of SCFAs and inflammation-associated bacteria in resistance to S. Typhi and other enteric infections.
Autores: Philip M. Ashton, L. Mageiros, J. E. Meiring, A. C. Chirambo, F. Khanam, S. Dongol, H. Banda, A. Karkey, L. P. Llanes, H. Thomaides-Brears, M. Gibani, N. H. Rajib, N. Rahman, P. K. Biswas, M. A. I. Bhuiyan, S. Kay, K. Auger, O. Seret, N. R. Thomson, A. J. Pollard, S. Baker, B. Basnyat, J. D. Clemens, C. Dolecek, S. J. Dunstan, G. Dougan, R. S. Heyderman, V. E. Pitzer, F. Qadri, M. A. Gordon, K. E. Holt, T. C. Darton, Strategic Typhoid Alliance Across Asia and Africa Consortium
Última atualização: 2024-11-29 00:00:00
Idioma: English
Fonte URL: https://www.medrxiv.org/content/10.1101/2024.09.02.24312347
Fonte PDF: https://www.medrxiv.org/content/10.1101/2024.09.02.24312347.full.pdf
Licença: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
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