Dra. Maysa Bonfleur

SCIH AC Camargo

2013

Microbioma

Microbioma??

Sequenciamento

Genético da

Microbiota Humana

Bactérias

Vírus

Bactérias não

cultiváveis

0

100

200

300

400

500

600

700

800

900

1000

Estudos Microbioma

Fonte: Pudmed Abril 2013

Projeto Microbioma Humano

300 indivíduos 690 amostras

35 bilhões de leituras 15 sítios corporais

Nat Rev Genet. ; 13(4): 260–270.

METAGENOMA

Introdução

• Meta Hit (International metagenomics of human intestinal tract)

124 adultos

3,3 bilhões de genes (150 x genoma humano)

Penders J, Stobberingh EE, Savelkoul PHM, Wolffs PFG. Antimicrobial resistance in human microbiome. April 2013 | Volume4 | Article 87

Ilya Ilyich Mechnikov, Microbiologista russo: first suggested the possibility of colonizing the gut with beneficial flora in the early 20th century

“Perturbações na Microbiota”

Obesidade

Doenças Inflamatórias (intestinais, pele)

Vaginose

Oncogênese

Penders J, Stobberingh EE, Savelkoul PHM, Wolffs PFG. Antimicrobial resistance in human microbiome. April 2013 | Volume4 | Article 87

McDonald D et al. From molecules to dynamic biological communities. Biol Philos (2013) 28:241–259

Genoma Humano (99% similaridade) x Unidade Operacional Taxonômica (OTU) – variável

Muitas diferenças FENOTÍPICAS DOS SERES HUMANOS podem ser decorrentes de PARTICULARIDADES DA MICROBIOTA e não do genoma humano

Obesidade: identificada em 90% das vezes quando analisado MICROBIOMA FECAL e apenas 58% quando analisado o GENOMA HUMANO

Terminologia

Identificação bacteriana • Tecnologia de sequenciamento:

(1970-1980): Inicialmente em 5s rRNA (pequenos fragmentos ): árvores filogenéticas em organismos não cultiváveis

• 3 linhagens: Archaea, Bacteria, Eukarya

• 16s: Marker-gene = investiga microbiota

• Shotgun = todo DNA é extraído, fragmentado e sequenciado (metagenômica)

McDonald D et al. From molecules to dynamic biological communities. Biol Philos (2013) 28:241–259

Diferenças em potencial: Genes funcionais transferidos horizontalmente (2 linhagens) Genes rRNA transferidos verticalmente

Na prática, estudos recentes mostram padrão semelhante

• Maioria dos estudos: descritivos (catalogar o microbioma, saúde/doença)

• Alvo Trato Gastro-intestinal: Principalmente boca e intestino

doenças inflamatórias, oncogênese, obesidade

Outros: Pele, Pulmão (fibrose cística), vagina, transplantes, neonatologia

IMPLICAÇÕES EM CONTROLE DE INFECÇÃO HOSPITALAR

CLOSTRIDIUM DIFFICILE

Recorrência associada a :

< Bacteroides e Prevotella

CID, 2013

Pré:Reduzido Firmicutes, Bacterioidetes

Pós: Bacterioidetes

NOVAS ESPÉCIES

Técnica “polifásica”: Dependendo do grupo de bactéria, envolve várias combinações de características fenotípicas, 16s rDNA, sequências de “housekeeping” e hibridização DNA-DNA. 2001-2007: 215 novas espécies, 100 delas em mais de 4 indivíduos 4% CGP, Mycobacterium 30% BGP, Nocardia 3% CGN, Cavidade oral 24% BGN TGI 1% CGN anaeróbios 22% BGN anaeróbios

80% Neutropenia febril 40% BCPs sem AGENTE ISOLADO

Microbioma x

Resistência bacteriana

“ Resistoma”

CTX-M Genes de resistência :Kluyvera

“Although the number of studies applying sequence-based metagenomics to characterize the human gut microbiome is rapidly growing, to our knowledge none of these studies specifically focussed on the Antimicrobial resistance genes.”

Transmissão de agentes MDR

Solo Contaminado

Adubos (fezes animais)

Produtos de origem animal

MICROBIOMA DE AMBIENTE

RECOMENDAÇÕES

Minimizar o grau de invasão para coletas - Resultados similares

Mucosa TGI # FEZES (Endoscopia)

Minimizar contaminação: Kits extração DNA ou reagentes

Extrair o mais rápido possível – PROTOCOLOS HOMOGÊNEOS

Desenho do estudo: incluir o maior número de amostras possíveis

Longitudinais: evolução temporal das amostras – poucos indivíduos

Limitações

Microbioma

Organismos viáveis? Inviáveis? (imunidade/ATB)

Transcriptoma

Proteômica

Metabolômica

PERSPECTIVAS

“Arsenal Terapêutico”

Destruição dos agentes patogênicos

Antibióticos

Simbiose

Probióticos

Prebióticos

Controle de Ambiente

Revolução dos Cravos, 1974

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