Aditivo alimentar responsável pela epidemia de C. difficile
Quando Clostridium difficile infecções aparecem em sua cabeça feia, os pacientes correm sério risco. Mas ninguém sabe o que está por trás do número crescente de infecções. Uma nova pesquisa coloca um aditivo alimentar no centro da epidemia.
Clostridium difficile é uma bactéria capaz de causar diarreia com risco de vida, colite, megacólon tóxico, falência de órgãos e morte.
De acordo com os Centros para Controle e Prevenção de Doenças (CDC), C. difficile é atualmente "a causa microbiana mais comum de infecções associadas à saúde em hospitais dos EUA e custa até US $ 4,8 bilhões a cada ano."
Na verdade, C. difficile causa meio milhão de infecções e mata 15.000 pessoas a cada ano, a maioria das quais são idosos. No entanto, esses números costumavam ser muito mais baixos.
Exatamente por que nos últimos 20 anos assistimos a uma epidemia crescente de C. difficile infecções permaneceram um mistério - até agora.
Escrevendo no jornal Natureza recentemente, pesquisadores do Baylor College of Medicine em Houston, TX, e colegas da University of Oregon em Eugene, Leiden Medical Center na Holanda e do Wellcome Trust Sanger Institute em Hinxton, Reino Unido, podem ter localizado a peça que faltava no quebra-cabeça.
Eles apontam o dedo diretamente para um aditivo alimentar, o açúcar simples trealose, amplamente utilizado pela indústria alimentícia.
O aumento de C. difficile
A virada do século viu o surgimento de cepas epidêmicas de C. difficile, explica Jimmy D. Ballard - um professor do Departamento de Microbiologia e Imunologia da Universidade de Oklahoma em Oklahoma City - em um artigo anexo na revista Natureza.
O Prof. Ballard explica que a maioria dessas cepas se originou de uma única fonte: um tipo de C. difficile conhecido como ribotype 027 (RT027), que se espalhou dos EUA, Canadá e Europa ao redor do mundo.
Em 2013, o CDC classificou o nível de ameaça de C. difficile tão urgente, colocando o bug entre os 3 principais dos 18 micróbios resistentes a medicamentos - bem acima da tuberculose e do MRSA.
“De particular preocupação tem sido a correlação entre RT027 e um aumento dramático nas mortes relacionadas com C. difficile. O mistério de por que este ribótipo e um segundo, RT078, se tornaram tão comuns aparentemente do nada, permaneceu em grande parte sem solução. ”
Prof. Jimmy D. Ballard
Robert A. Britton - que é professor de virologia molecular e microbiologia no Baylor College of Medicine - e sua equipe estão em busca da resposta há vários anos.
O Prof. Britton me apontou na direção de um estudo que a equipe publicou em 2014, que mostrou que o RT027 pode superar outros C. difficile cepas em laboratório e modelos animais.
Com base nesse trabalho, eles decidiram se aprofundar para chegar ao fundo do que dá ao RT027 essa vantagem.
Procure o elo perdido
“Para começar a fazer essa pergunta, examinamos [cerca de] 200 açúcares e outras fontes de carbono quanto à sua capacidade de suportar o crescimento de cepas RT027 melhor do que outros ribótipos”, explicou o Prof. Britton.
“Por meio dessa triagem”, continuou ele, “descobrimos que o RT027 e um segundo ribótipo epidêmico hipervirulento (ribotipo 078) foram capazes de crescer em baixas concentrações de trealose que não suportam o crescimento de outros C. difficile Deformação."
A trealose é um açúcar natural. É um dissacarídeo, o que significa que é feito de duas moléculas individuais de açúcar - neste caso, a glicose. A trealose pode ser encontrada em fungos, algas e outras plantas. A indústria alimentícia usa o açúcar para melhorar a textura e estabilidade dos produtos alimentícios.
O Prof. Britton explica em seu artigo que o uso de trealose era um tanto limitado antes da virada do século; custou aproximadamente US $ 7.000 para produzir apenas 1 quilo. No entanto, a descoberta de um processo enzimático que permite a extração da trealose do amido de milho reduziu esse número para apenas US $ 3 por quilo.
“Concedido [o] status 'geralmente reconhecido como seguro' pela Food and Drug Administration [FDA] em 2000 e aprovado para uso em alimentos na Europa em 2001”, relata o Prof. Britton, “o uso relatado varia de concentrações de 2 por cento a 11,25 por cento para alimentos, incluindo macarrão, carne moída e sorvete. ”
“A ampla adoção e uso de trealose na dieta coincide com o surgimento de surtos de RT027 e RT078.”
Prof. Robert A. Britton
Ligando os pontos
O Prof. Britton e sua equipe colocaram as duas variedades de C. difficile para o teste, a fim de descobrir o que lhes dá vantagem sobre os outros C. difficile cepas quando se trata do metabolismo da trealose.
Curiosamente, o RT027 e o RT078 conseguem isso de maneiras diferentes. A cepa RT027 tem uma mutação em uma proteína que normalmente reprime a enzima fosfotrehalase que metaboliza a trealose. Esta mutação desliga a proteína repressora, permitindo que RT027 use baixos níveis de trealose.
Por outro lado, RT078 tem quatro genes extras que suportam o metabolismo da trealose e permitem que ele cresça muito melhor em ambientes com baixos níveis de trealose do que outras cepas.
Comentando os resultados, o Prof. Britton me disse que “a descoberta mais surpreendente deste trabalho é que um aditivo dietético impactou o surgimento de cepas epidêmicas de C. difficile que causaram aumento da morbidade e mortalidade. ”
“A outra surpresa”, acrescentou, “é o fato de que a trealose parece aumentar diretamente a virulência de C. difficile.“Na verdade, a pesquisa da equipe mostra que, embora a trealose não aumente necessariamente o número de bactérias RT027, ela permite que os insetos produzam significativamente mais toxinas bacterianas, que são responsáveis pelos sintomas devastadores que muitos pacientes experimentam.
Mas quanta trealose eu precisaria consumir para permitir que esses insetos potencialmente mortais se instalassem em meu intestino?
No estudo, os cientistas testaram fluido coletado do intestino delgado de três voluntários que consomem uma dieta normal. Os resultados revelaram que havia trealose suficiente para suportar o crescimento de RT027, mas não outras cepas de C. difficile.
Isso significa que devo procurar reduzir meu consumo de trealose?
O 'culpado inesperado'
Perguntei ao professor Britton se ele achava que o uso de trealose na alimentação seria restrito com base nesses dados. Ele achava que não.
“O que este trabalho sugere é que se um hospital ou unidade de enfermagem de longo prazo tiver um surto de C. difficile causado por uma cepa RT027 ou RT078, então as dietas dos pacientes devem ser modificadas para restringir o consumo de trealose ”, sugeriu ele.
O maior grupo de pessoas em risco de C. difficile infecção têm mais de 65 anos, especialmente aqueles que estão tomando antibióticos e se encontram em um ambiente de saúde, como um hospital.
Para o resto da população, C. difficile representa menos ameaça. No entanto, o CDC é muito claro em seu objetivo de que “prevenir C. difficile é uma prioridade nacional. ”
O Prof. Britton e seus colegas certamente estão fazendo a sua parte. “Estamos trabalhando agora para entender como a trealose aumenta a gravidade da doença de C. difficile cepas que podem metabolizar baixas concentrações de trealose ”, ele me disse.
“Também estamos fazendo a triagem”, continuou ele, “emergentes C. difficile cepas de hospitais por sua capacidade de consumir trealose e outros açúcares dietéticos para investigar a ligação entre a dieta e C. difficile infecção."
Embora ainda haja muitas perguntas a serem respondidas pelos cientistas, a ligação entre a trealose e C. difficile faz parte de um tema emergente que mostra que nossa dieta parece desempenhar um papel cada vez mais crucial em como nossos micróbios intestinais se comportam na doença e na saúde.
“É impossível saber todos os detalhes dos acontecimentos que envolveram o recente C. difficile epidemias, mas as evidências circunstanciais e experimentais apontam para a trealose como um culpado inesperado. ”
Prof. Jimmy D. Ballard
