Cientistas do Genome Institute of Singapore (GIS) da A*STAR descobriram como as Enterobacteriaceae produtoras de Carbapenemase (CPE) – uma bactéria multirresistente – se esconde entre as comunidades bacterianas intestinais em portadores humanos assintomáticos. O estudo foi publicado em Nature Microbiology .
A colonização a longo prazo do microbioma intestinal por CPE, uma família de bactérias resistentes à maioria dos antibióticos, é uma área crescente de preocupação de saúde pública, pois pode levar à transmissão comunitária e infecções por CPE com risco de vida. Os indivíduos podem sofrer colonização por bactérias CPE (por exemplo, E. coli ou K. pneumoniae) através do contato com superfícies contaminadas ou consumo de alimentos contaminados; o consumo prolongado de antibióticos também pode ser um fator de risco para colonização. Alguns indivíduos podem desenvolver infecções por CPE, e o tratamento geralmente envolve o uso de vários antibióticos de "último recurso". Em alguns casos graves, falhas no tratamento levam a uma alta taxa de mortalidade (até 50%) em pacientes hospitalizados.

Um lugar onde os cientistas acreditam que o CPE se esconde é no intestino humano, colonizando-o de forma assintomática e mascarado pelos trilhões de bactérias boas que existem, esperando a oportunidade de causar infecções ou transmitir a outros indivíduos.

Para estudar os efeitos da colonização do CPE e a subsequente descolonização no microbioma intestinal, a equipe colaborou com o Hospital Tan Tock Seng (TTSH) para examinar o microbioma intestinal de indivíduos positivos para CPE e seus familiares por um ano.

Eles rastrearam as bactérias intestinais analisando suas assinaturas de DNA metagenômico e descobriram que o CPE não é completamente silencioso no intestino. A equipe descobriu que a colonização do CPE deixa marcas ao esgotar as principais bactérias cujas funções estão ligadas à manutenção da saúde intestinal, mantendo a inflamação sob controle.

A equipe também descobriu que a colonização do CPE era dinâmica e poderia levar à troca de elementos genéticos que conferem resistência a antibióticos em espécies bacterianas.

Ao analisar todas as sequências do genoma de cepas de CPE, eles encontraram mutações em genes funcionais chave e diferenças nos perfis de resistência a antibióticos entre cepas altamente semelhantes de Escherichia coli (E. coli) e Klebsiella pneumoniae (K. pneumoniae) que poderiam explicar por que o CPE é capaz de para se esconder com sucesso no intestino. O reequilíbrio das bactérias intestinais, particularmente em termos de espécies-chave que modulam a inflamação intestinal, pode fornecer um caminho para promover a descolonização do CPE e prevenir a transmissão da resistência aos antibióticos.

Dr. Niranjan Nagarajan, Líder do Grupo do Laboratório de Tecnologias Metagenômicas e Sistemas Microbianos e Diretor Associado de Arquitetura do Genoma no GIS, bem como autor correspondente do estudo, diz que "a resistência antimicrobiana é um grande desafio de saúde pública com grande impacto na sistemas de saúde em Cingapura. Nosso estudo lança luz sobre um fenômeno importante que preocupa os médicos de doenças infecciosas em todo o mundo."

“Os CPE são particularmente preocupantes em termos de resistência antimicrobiana porque carregam os genes de resistência em elementos móveis que podem ser trocados entre bactérias, criando rapidamente superbactérias de bactérias inofensivas. , sua presença não passa despercebida pela multidão de bactérias intestinais, e talvez a chave para eliminá-las seja aproveitar o poder da multidão."

O Dr. Jonathan Teo Jin Yuan, pesquisador do Laboratório de Tecnologias Metagenômicas e Sistemas Microbianos em SIG, e co-autor do estudo, diz que "estudos anteriores sobre CPE se concentraram principalmente na epidemiologia e nos aspectos moleculares da infecção, mas o A história natural da colonização intestinal por CPE permaneceu inexplorada. Nosso estudo foi único, pois acompanhou pacientes colonizados por CPE e seus familiares por um ano, permitindo-nos rastrear mudanças em suas comunidades bacterianas intestinais."

“Usamos tecnologias metagenômicas de ponta para sondar profundamente a genética de suas bactérias intestinais, rastrear as mudanças em todo o genoma e, posteriormente, analisar como suas comunidades bacterianas intestinais evoluíram em relação à colonização por CPE”.

O professor Patrick Tan, diretor executivo do GIS, diz que "a resistência antimicrobiana é frequentemente mencionada como a próxima ameaça pandêmica que pode sobrecarregar os sistemas de saúde em todo o mundo. transmitir resistência a antibióticos e colonizar o intestino humano, mesmo na ausência de infecção aberta e uso de antibióticos."

“Ao estudar a colonização intestinal do CPE usando ferramentas genômicas avançadas, conseguimos descobrir insights importantes que podem nos ajudar a reduzir a colonização intestinal, impedir a propagação desses patógenos e, portanto, proteger nossa comunidade e sistemas de saúde”. + Explorar mais

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