Cientistas achavam que uma bactéria era inofensiva – eles estavam errados

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Os cientistas descobriram que um tipo de bactéria não é tão inofensivo quanto se pensava anteriormente. Na verdade, pode causar infecções em pacientes com bronquiectasia, asma e doença pulmonar obstrutiva crônica (DPOC).

Um estudo internacional liderado por cientistas de Cingapura descobre que bactérias antes consideradas inofensivas podem piorar doenças pulmonares existentes.

Uma equipe de cientistas internacionais descobriu que Neisseria — um gênero de bactéria que vive no corpo humano — não é tão inofensivo quanto se pensava anteriormente. Na verdade, pode causar infecções em pacientes com bronquiectasias, asma e doença pulmonar obstrutiva crônica (DPOC).

Em um estudo de referência, publicado em 14 de setembro de 2022, em Hospedeiro celular e micróbio, a equipe mostrou evidências conclusivas de que Neisseria As espécies podem causar doenças no pulmão e estão ligadas ao agravamento da bronquiectasia (um tipo de doença pulmonar) em pacientes. Os cientistas foram liderados pela Universidade Tecnológica de Nanyang, Cingapura (NTU Cingapura).

A bronquiectasia é uma condição de longo prazo em que as vias aéreas dos pulmões se tornam anormalmente aumentadas por razões desconhecidas em até 50% dos pacientes de Cingapura. A doença é até quatro vezes mais prevalente entre os asiáticos em comparação com os ocidentais e também pode ocorrer após a recuperação da tuberculose.[1] Em Cingapura, uma pesquisa do Hospital Tan Tock Seng descreveu 420 pacientes hospitalizados com bronquiectasia em 2017.[2] A taxa de incidência é de 10,6 por 100.000 e aumenta fortemente com a idade.

Apesar de sua prevalência entre os idosos, nenhuma causa óbvia é encontrada na maioria dos casos de bronquiectasias e a condição tende a surgir de forma espontânea e sem aviso prévio.[3]

Para desvendar o enigma de por que a bronquiectasia piora a uma taxa significativamente maior entre os pacientes asiáticos mais velhos, a equipe internacional – abrangendo pesquisadores e hospitais em Cingapura, Malásia, China, Austrália e Reino Unido (lago apêndice) — liderado pelo Professor Associado da LKCMedicine Sanjay Chotirmall, Presidente do Reitor em Medicina Molecular, comparou dados de doenças e infecções de 225 pacientes com bronquiectasias de origem asiática (Cingapura e Malásia) com aqueles de pacientes com bronquiectasias na Europa.

Neisseria: afinal não é tão inofensiva

enquanto Neisseria espécies são bem conhecidas por causar meningite e gonorreia, elas não são conhecidas por infectar os pulmões. Por meio de identificação detalhada e caracterização meticulosa, a equipe de pesquisa descobriu que Neisseria Dominou o microbioma de pacientes asiáticos com piora da bronquiectasia.

Especificamente, pacientes com bronquiectasia com quantidades predominantes de um subgrupo de Neisseria chamado Neisseria subflava (N. subflavia), apresentaram doença mais grave e infecções repetidas (exacerbações) quando comparados a pacientes com bronquiectasias sem quantidades tão altas de Neisseria.

Após uma investigação mais aprofundada usando modelos experimentais de células e animais, a equipe de pesquisa confirmou que N. subflavia provoca ruptura celular, resultando em inflamação e disfunção imunológica em pacientes com bronquiectasia com esta bactéria.

Neisseria no tecido pulmonar

Na foto está uma detecção de Neisseria (N. subflava) no tecido pulmonar de pacientes com bronquiectasia. Mostrado em vermelho é a detecção de N. subflava e mostrado em azul são os núcleos das células das vias aéreas. Crédito: Cell Host & Microbe

Antes dessa descoberta, a Neisseria não era considerada uma causa de infecção pulmonar ou doença grave em pacientes com bronquiectasia.

O investigador principal Prof Chotirmall, da LKCMedicine, disse: “Nossas descobertas estabeleceram, pela primeira vez, que resultados clínicos mais pobres, como maior gravidade da doença, pior função pulmonar e altas taxas de infecção repetida entre pacientes com bronquiectasia, estão intimamente associados às bactérias Neisseria e que esta descoberta é especialmente importante para pacientes asiáticos.”

“Esta descoberta é significativa porque pode mudar a forma como tratamos nossos pacientes com bronquiectasia com essa bactéria. Os médicos agora precisarão pensar na Neisseria como uma potencial ‘culpada’ em pacientes que estão piorando apesar do tratamento e realizar testes para identificar aqueles que podem estar abrigando esse tipo de bactéria em seus pulmões. Esperamos que a identificação precoce leve a uma terapia personalizada e, consequentemente, a melhores resultados da doença para pacientes asiáticos com essa doença devastadora”, disse o professor Chotirmall, que também é reitor assistente (assuntos do corpo docente) da LKCMedicine.

Este estudo reflete os esforços da NTU no âmbito do NTU2025, o plano estratégico de cinco anos da Universidade que aborda os grandes desafios da humanidade, como a saúde humana. Conduzido por pesquisadores internacionais de várias disciplinas, o estudo também destaca a força da NTU e o foco na pesquisa interdisciplinar.

Relevância mais ampla da Neisseria

Além de vincular Neisseria e bronquiectasia grave, a equipe de pesquisa liderada pela NTU também detectou a presença da mesma bactéria em outras condições respiratórias crônicas mais comuns, como asma grave e doença pulmonar obstrutiva crônica (DPOC) – uma condição que causa bloqueio do fluxo de ar e respiração -problemas relacionados.

Usando tecnologias de sequenciamento de última geração, a equipe também procurou investigar de onde essa bactéria pode vir e amostraram as casas de pacientes com bronquiectasia com grandes quantidades de Neisseria em seus pulmões. Os pesquisadores descobriram a presença da bactéria no ambiente doméstico, sugerindo que o espaço interno e potencialmente o clima tropical podem favorecer a presença dessa bactéria no ambiente asiático.

O que é Neisseria?

a Neisseria Espécies de bactérias têm sido comumente identificadas como a causa de infecções sexualmente transmissíveis, como a gonorreia, mas também a meningite crítica – uma inflamação do fluido e das membranas que envolvem o cérebro e a medula espinhal. Suas subespécies N. subflaviano entanto, é conhecido por ser encontrado na mucosa oral, garganta e vias aéreas superiores de humanos anteriormente sem qualquer ligação conhecida com infecções pulmonares.

Essa família de bactérias sempre foi considerada inofensiva para os seres humanos, e as infecções causadas por elas não foram descritas – até agora.

O coautor, professor Wang De Yun, do Departamento de Otorrinolaringologia da Escola de Medicina Yong Loo Lin da Universidade Nacional de Cingapura, disse: “É encorajador ver que avançamos na identificação das espécies de bactérias Neisseria como a causa da doença. agravamento da bronquiectasia, o culpado improvável que originalmente não era considerado uma ameaça. Isso vem como um forte lembrete de que não devemos ser muito complacentes quando se trata de fazer pesquisas e exercer mais proatividade na exploração de várias possibilidades, pois cada elemento aparentemente inocente pode ser uma fonte de ameaça ao nosso corpo e à saúde geral”.

O coautor Andrew Tan, Professor Associado de Distúrbios Metabólicos da LKCMedicine, disse: “A abordagem de tradução reversa adotada neste trabalho foi crucial para o nosso sucesso. Começando do “lado do leito”, onde estudamos as experiências dos pacientes da vida real, trabalhamos para trás para descobrir o processo biológico das bactérias. Graças à natureza interdisciplinar do estudo, a equipe foi capaz de interagir com membros de diferentes disciplinas de pesquisa, oferecendo uma experiência agradável ao mesmo tempo em que obteve insights únicos sobre a doença.”

Os pesquisadores estão agora procurando realizar mais estudos e ensaios clínicos de Neisseria erradicação do microbioma através do recém-lançado LKCMedicine Center for Microbiome Medicine, que busca avaliar os benefícios de direcionar e tratar Neisseria com antibióticos na primeira detecção, com a esperança de que isso leve a melhores resultados clínicos para pacientes com doenças respiratórias crônicas.

Ref.: “Neisseria Espécies como patobiontes na bronquiectasia” por Liang Li, Micheál Mac Aogáin, Tengfei Xu, Tavleen Kaur Jaggi, Louisa LY Chan, Jing Qu, Lan Wei, Shumin Liao, Hong Sheng Cheng, Holly R. Keir, Alison J. Dicker, Kai Sen Tan, Wang De Yun, Mariko Siyue Koh, Thun How Ong, Albert Yick Hou Lim, John A Abisheganaden, Teck Boon Low, Tidi Maharani Hassan, Xiang Long, Peter AB Wark, Brian Oliver, Daniela I Drautz-Moses, Stephan C Schuster , Nguan Soon Tan, Mingliang Fang, James D Chalmers e Sanjay H Chotirmall, 14 de setembro de 2022, Hospedeiro celular e micróbio.
DOI: 10.1016/j.chom.2022.08.005

Observação

  1. “Tendências em Bronquiectasia entre os beneficiários do Medicare nos Estados Unidos, 2000 a 2007” por Amy E Seitz, MPH; Kenneth N. Olivier, MD, MPH; Jennifer Adjemian, PhD; Steven M. Holland, MD e D. Rebecca Prevots, PhD, MPH, 1º de agosto de 2012, Diário do peito.
    DOI: 10,1378/peito.11-2209
  2. “Epidemiologia e carga econômica da bronquiectasia que requer hospitalização em Cingapura” por Hwee Pin Phua, Wei-Yen Lim, Ganga Ganesan, Joanne Yoong, Kelvin Bryan Tan, John Arputhan Abisheganaden e Albert Yick Hou Lim, 12 de agosto de 2021, Pesquisa Aberta ERJ.
    DOI: 10.1183/23120541.00334-2021
  3. “Variação geográfica na etiologia, epidemiologia e microbiologia da bronquiectasia” por Ravishankar Chandrasekaran, Micheál Mac Aogáin, James D. Chalmers, Stuart J. Elborn e Sanjay H. Chotirmall, 22 de maio de 2018, BMC Medicina Pulmonar.
    DOI: 10.1186/s12890-018-0638-0

apêndice

Lista de instituições colaboradoras

  • Departamento de Farmacologia, Escola de Medicina, Universidade de Ciência e Tecnologia do Sul, Shenzhen, China
  • Institutos de Tecnologia Avançada de Shenzhen, Academia Chinesa de Ciências, Shenzhen, China
  • Escola de Medicina Lee Kong Chian, Universidade Tecnológica de Nanyang, Cingapura
  • Laboratório de Genética Bioquímica, Departamento de Bioquímica, Hospital St James, Dublin, Irlanda
  • Unidade de Bioquímica Clínica, Escola de Medicina, Trinity College Dublin, Dublin, Irlanda
  • Escola de Engenharia Civil e Ambiental, Universidade Tecnológica de Nanyang, Cingapura
  • Faculdade de Ciências Farmacêuticas, Universidade de Zhejiang, Hangzhou, China
  • University of Dundee, Ninewells Hospital, Medical School, Dundee, Escócia
  • Departamento de Otorrinolaringologia, Programa de Pesquisa Translacional de Doenças Infecciosas, Escola de Medicina Yong Loo Lin, Universidade Nacional de Cingapura
  • Departamento de Medicina Respiratória e de Cuidados Intensivos, Hospital Geral de Cingapura, Cingapura
  • Departamento de Medicina Respiratória e de Cuidados Intensivos, Hospital Tan Tock Seng, Cingapura
  • Departamento de Medicina Respiratória e de Cuidados Intensivos, Hospital Geral de Changi, Cingapura
  • Universiti Kebangsaan Malaysia, Kuala Lumpur, Malásia
  • Departamento de Medicina Respiratória e Cuidados Intensivos, Hospital de Shenzhen da Universidade de Pequim, Shenzhen, China
  • Priority Research Center for Healthy Lungs, Hunter Medical Research Institute, School of Medicine and Public Health, University of Newcastle, NSW, Austrália
  • Departamento de Medicina Respiratória e do Sono, John Hunter Hospital, New Lambton Heights, NSW, Austrália
  • Instituto Woolcock de Pesquisa Médica, Universidade de Sydney, Austrália
  • Escola de Ciências da Vida, Universidade de Tecnologia de Sydney, Austrália
  • Centro de Engenharia de Ciências da Vida Ambiental de Cingapura (SCELSE), Universidade Tecnológica de Nanyang, Cingapura
  • Escola de Ciências Biológicas, Universidade Tecnológica de Nanyang, Cingapura
  • Departamento de Ciência e Engenharia Ambiental, Universidade Fudan, Xangai, China