Bactérias hospitalares prejudiciais evoluíram 'em resposta às dietas modernas'
Clostridioides difficile é uma forma de bactéria que normalmente infecta pacientes em ambientes hospitalares após terem recebido terapia antibiótica que alterou o equilíbrio bacteriano em seus intestinos. Uma nova pesquisa explica como esta bactéria está evoluindo e sugere novos caminhos na prevenção e terapia.
Clostridioides difficile (anteriormente conhecido como Clostridium difficile) são uma das principais causas de infecções bacterianas em hospitais.
C. diff. causou quase 50.000 infecções em apenas 1 ano apenas nos Estados Unidos, de acordo com estimativas de 2015 dos Centros de Controle e Prevenção de Doenças (CDC).
O CDC também chama C. diff. “Uma grande ameaça à saúde”. Isso se deve à gravidade dos sintomas que acompanham a infecção, principalmente diarreia e náusea, e porque é muito difícil de tratar. Provavelmente, cerca de 15.000 mortes resultam de C. diff. infecções nos EUA a cada ano, diz o CDC.
Novas pesquisas do Wellcome Sanger Institute, da London School of Hygiene & Tropical Medicine e de outras instituições de pesquisa agora oferecem mais explicações sobre como C. diff. se adaptaram tão bem a hospitais e outros ambientes e por que se tornaram tão difíceis de erradicar.
No estudo, a equipe analisou a composição genética de C. diff. depois de coletar amostras de vários hosts e ambientes. Os resultados, que aparecem em Nature Genetics, explique como essas bactérias evoluíram e continuam a evoluir.
Os autores do estudo sugerem que suas descobertas também podem indicar novos caminhos na prevenção e tratamento de C. diff.
Mapeamento C. diff.Evolução genética
Para seu estudo, os pesquisadores sequenciaram e compararam o DNA de 906 cepas de C. diff. Destes, eles isolaram 761 cepas de humanos, 166 de animais, incluindo cães, cavalos e porcos, e 29 cepas de diferentes ambientes.
As amostras vieram de 33 países, embora a maioria - até 465 - tenha vindo do Reino Unido.
Depois de analisar o DNA de todas as suas amostras bacterianas, os pesquisadores fizeram uma descoberta intrigante: C. diff. ainda está evoluindo e se separou em duas espécies. Um deles se adaptou para permear facilmente ambientes hospitalares e infectar hospedeiros humanos.
“Nossa análise genética em grande escala nos permitiu descobrir que C. diff. está atualmente formando uma nova espécie, com um grupo especializado para se espalhar em ambientes hospitalares ”, explica o primeiro autor conjunto Nitin Kumar, Ph.D.
“Esta espécie emergente existe há milhares de anos, mas é a primeira vez que alguém estuda C. diff. genomas desta forma para identificá-lo. Esta bactéria em particular foi preparada para tirar proveito das práticas de saúde modernas e dietas humanas antes mesmo de os hospitais existirem ”, ele continua, observando.
A equipe observou que esta espécie - que eles chamam C. diff. clado A - representou aproximadamente 70% das amostras coletadas de indivíduos internados no hospital.
Os pesquisadores também descobriram que C. diff. o clado A mostrou mudanças nos genes que impulsionam o metabolismo dos açúcares simples, o que deu aos cientistas a ideia de que a bactéria pode se desenvolver em hospedeiros cujas dietas são ricas em açúcar.
Um experimento em camundongos demonstrou que essa hipótese estava correta - bactérias pertencentes ao clado A foram mais capazes de colonizar animais que haviam consumido uma dieta enriquecida com açúcar.
A equipe de pesquisa também observou que C. diff. o clado A tinha diferenças nos genes que impulsionam a formação de esporos, o que os tornava mais resistentes às formas comuns de combate a bactérias em hospitais, ou seja, desinfetantes poderosos.
C. diff. evoluiu com dietas humanas
De acordo com análises posteriores, C. diff. o clado A surgiu há aproximadamente 76.000 anos e começou a se diferenciar e evoluir ainda mais por volta de 1595. Essa espécie ainda está evoluindo e se adaptando, alertam os pesquisadores.
“Nosso estudo fornece evidências baseadas no genoma e em laboratório de que o estilo de vida humano pode levar as bactérias a formar novas espécies para que possam se espalhar com mais eficácia”, observa o autor sênior Trevor Lawley, Ph.D.
Não apenas isso, mas experimentos de laboratório sugerem que essas bactérias teimosas evoluíram para prosperar em corpos preparados com dietas modernas ricas em açúcar.
Embora essas descobertas mostrem como C. diff. tornou-se uma grande ameaça à saúde, eles também podem apontar para o caminho a seguir na prevenção dessas bactérias de infectar indivíduos vulneráveis, argumentam os pesquisadores.
“Mostramos que as cepas de C. diff. as bactérias continuaram a evoluir em resposta a dietas e sistemas de saúde modernos e revelam que focar na dieta e procurar novos desinfetantes pode ajudar na luta contra essa bactéria ”.
Trevor Lawley, Ph.D.
“Esta maior coleção e análise de C. diff. genomas inteiros, de 33 países em todo o mundo, nos dão uma compreensão totalmente nova da evolução bacteriana ”, acrescenta o co-autor Prof. Brendan Wren.
“Isso revela a importância da vigilância genômica das bactérias. Em última análise, isso poderia ajudar a entender como outros patógenos perigosos evoluem, adaptando-se às mudanças no estilo de vida humano e nos regimes de saúde, o que poderia, então, informar as políticas de saúde ”, sugere ele.
