Bactérias hospitalares prejudiciais evoluíram ‘em resposta às dietas modernas’

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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 do Centers for Disease Control and Prevention (CDC).

O CDC também chama C. diff. “uma grande ameaça à saúde.” Isso ocorre devido à gravidade dos sintomas que acompanham a infecção, principalmente diarréia e náusea, e porque é muito difícil de tratar. Provavelmente 15.000 mortes resultam de C. diff. infecções nos EUA a cada ano, diz o CDC.

Novas pesquisas do Instituto Wellcome Sanger, da Escola de Higiene e Medicina Tropical de Londres 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 a serem seguidos na prevenção e tratamento de C. diff.

Mapeamento C. diff.evolução genética de

Para o 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 foi adaptado para permear facilmente os ambientes hospitalares e infectar hospedeiros humanos.

“Nossa análise genética em larga 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 dessa maneira para identificá-lo. Essa bactéria em particular foi preparada para tirar proveito das práticas modernas de assistência médica e das dietas humanas antes que os hospitais existissem “, continua ele.

A equipe observou que essa espécie – que eles chamam de C. diff. clade 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 idéia de que as bactérias poderiam prosperar em hospedeiros cujas dietas eram ricas em açúcar.

Um experimento em ratos demonstrou que essa hipótese estava correta – as bactérias pertencentes ao clado A eram mais capazes de colonizar animais que consumiram uma dieta enriquecida com açúcar.

A equipe de pesquisa também observou que C. diff. O clado A apresentava diferenças nos genes que impulsionam a formação de esporos, o que os tornava mais resistentes às formas comuns de combater bactérias nos hospitais, como 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 por volta de 1595. Essa espécie ainda está evoluindo e se adaptando, alertam os pesquisadores.

“Nosso estudo fornece evidências baseadas em genoma e em laboratório de que o estilo de vida humano pode levar as bactérias a formar novas espécies para que possam se espalhar de maneira mais eficaz”, observa o autor sênior Trevor Lawley, Ph.D.

Não apenas isso, mas experimentos de laboratório sugerem que essas bactérias teimosas evoluíram para se desenvolver em corpos preparados com dietas modernas ricas em açúcar.

Embora essas descobertas mostrem como C. diff. se tornou uma ameaça tão grande aos cuidados de saúde, eles também podem apontar o caminho a seguir para impedir que essas bactérias infectem indivíduos vulneráveis, argumentam os pesquisadores.

“Mostramos que cepas de C. diff. as bactérias continuaram a evoluir em resposta às dietas e sistemas de saúde modernos e revelam que o foco na dieta e a procura de novos desinfetantes podem ajudar na luta contra essa bactéria “.

Trevor Lawley, Ph.D.

“Essa maior coleção e análise de todos os tempos C. diff. genomas inteiros, de 33 países em todo o mundo, nos dão uma nova compreensão da evolução bacteriana “, acrescenta o co-autor Prof. Brendan Wren.

“Isso revela a importância da vigilância genômica das bactérias. Por fim, isso pode ajudar a entender como outros patógenos perigosos evoluem, adaptando-se às mudanças no estilo de vida humano e nos regimes de saúde, que poderiam então informar as políticas de saúde”, sugere ele.