Isto é o que uma nova pesquisa revelou Escherichia coli (E. coli), uma bactéria que normalmente vive no intestino humano, pode se espalhar pela população em taxas comparáveis às da gripe suína.
Pela primeira vez, investigadores do Instituto Wellcome Sanger, da Universidade de Oslo, da Universidade de Helsínquia, da Universidade Aalto na Finlândia e dos seus colegas conseguiram estimar a eficiência com que uma pessoa pode transmitir bactérias intestinais a outras pessoas. Tais cálculos, que medem as taxas de transmissão, já foram possíveis principalmente para vírus.
Rastreando cepas perigosas em populações
O estudo foi publicado hoje (4 de novembro). Comunicação da naturezaTrês testes principais E. coli Cepas que circulam no Reino Unido e na Noruega. Duas dessas cepas são resistentes a diversas classes comuns de antibióticos. São as causas mais frequentes de infecções do trato urinário e da corrente sanguínea em ambos os países. Os investigadores sugerem que uma melhor monitorização destas estirpes poderia orientar as respostas de saúde pública e ajudar a prevenir surtos de infecções difíceis de tratar.
No longo prazo, obter informações sobre os fatores genéticos que ajudam E. coli A elaboração pode levar a uma terapia mais direcionada e reduzir a dependência de antibióticos de amplo espectro. O método desenvolvido neste estudo também pode ser adaptado para investigar outros patógenos bacterianos e melhorar estratégias de manejo de infecções invasivas.
E. coli Uma das principais causas de infecção em todo o mundo.1 Embora a maioria das cepas sejam inofensivas e geralmente vivam no intestino, as bactérias podem entrar no corpo por contato direto, como beijos, ou por meios indiretos, como superfícies compartilhadas, alimentos ou espaço residencial. quando E. coli Se atingir áreas como o trato urinário, pode causar doenças graves, incluindo sepse, especialmente em pessoas com sistema imunológico enfraquecido.
A resistência aos antibióticos tornou estas infecções ainda mais alarmantes. No Reino Unido, mais de 40 por cento E. coli Infecções da corrente sanguínea agora resistentes a um antibiótico importante,2 Os níveis de resistência refletem uma tendência global de aumento.
Aplicando métricas de transmissão de estilo viral a bactérias
Os cientistas costumam descrever o quão infeccioso é um patógeno usando o número reprodutivo básico, conhecido como R0. Este número estima quantos novos casos uma única pessoa infectada pode causar. É comumente aplicado a vírus e ajuda a prever se um surto irá se expandir ou diminuir. Até agora, os pesquisadores não conseguiram determinar os valores R0 para bactérias que comumente colonizam o intestino, já que muitas vezes vivem no corpo sem causar doenças.
Para superar isso, a equipe combinou-o com dados genômicos do Baby Biome Study do Reino Unido. E. coli Programa de Vigilância de Infecções da Corrente Sanguínea no Reino Unido e na Noruega, previamente compilado pelo Wellcome Sanger Institute.
Usando uma plataforma de software chamada ELFI3 (Engine for Probability-Free Estimation), os pesquisadores desenvolveram um novo modelo capaz de estimar R0 para todos os três principais E. coli Estude a tensão.
Os seus resultados mostraram que uma estirpe específica, conhecida como ST131-A, pode espalhar-se para os seres humanos tão rapidamente como alguns vírus que circulam globalmente, incluindo a gripe suína (H1N1). Isto é especialmente interessante porque E. coli A gripe não se espalha através de gotículas transportadas pelo ar como os vírus.
As outras duas cepas estudadas, ST131-C1 e ST131-C2, eram resistentes a múltiplas classes de antibióticos, mas se espalhavam muito mais lentamente entre indivíduos saudáveis. No entanto, em hospitais e outros ambientes de saúde, onde os pacientes correm alto risco e estão em contacto frequente, estas estirpes resistentes podem propagar-se pela população muito mais rapidamente.
Compreendendo o R0 para bactérias
Atribuir um valor R0 às bactérias abre a porta para uma compreensão mais clara de como as infecções bacterianas se espalham. Isto ajuda a identificar quais as estirpes que representam a maior ameaça e pode informar estratégias de saúde pública para proteger melhor as pessoas com sistemas imunitários comprometidos.
A coautora Fanny Ojala, MSc, da Universidade Aalto, na Finlândia, explicou: “Tendo uma grande quantidade de dados coletados sistematicamente, foi possível desenvolver um modelo de simulação para prever R0. E. coli. Até onde sabemos, não foi o único E. coroneli, mas uma novidade para qualquer bactéria que habita nosso microbioma intestinal. Agora que temos este modelo, poderá ser possível aplicá-lo a outras estirpes bacterianas no futuro, permitindo-nos compreender, rastrear e, esperançosamente, prevenir a propagação de infecções resistentes a antibióticos”.
Trevor Lawley, líder do grupo do Wellcome Sanger Institute e co-líder do UK Baby Biome Study, que não esteve envolvido no estudo, observou: “E. coli Uma das primeiras bactérias encontradas no intestino de um bebé, e para compreender como as nossas bactérias moldam a nossa saúde, precisamos de saber por onde começamos – e é por isso que o estudo do UK Baby Biome é tão importante. É ótimo ver os dados do nosso estudo sobre o bioma bebê no Reino Unido sendo usados por outros para descobrir novos insights e métodos que, esperamos, beneficiarão a todos nós”.
Uma nova lente sobre genética bacteriana
O autor sênior, Professor Jukka Korander, do Wellcome Sanger Institute e da Universidade de Oslo, acrescentou: “Ter um R0 para E. coli Permite-nos ver mais claramente a propagação de bactérias pela população e compará-la com outras infecções. Agora que podemos ver a rapidez com que estas estirpes bacterianas se espalham, é necessário compreender os seus fatores genéticos. Compreender a genética de estirpes específicas pode levar a novas formas de diagnosticar e tratar estas estirpes em ambientes de saúde, o que é especialmente importante para bactérias que já são resistentes a vários tipos de antibióticos”.
O sucesso deste estudo depende de extensos dados genômicos do Reino Unido e da Noruega, todos sequenciados no Wellcome Sanger Institute. Esses dados em grande escala permitiram identificar detalhadamente os padrões de transmissão. Os conjuntos de dados são derivados de estudos publicados anteriormente Lanceta Micróbio,4,5 Isso lançou as bases para o sucesso da modelagem alcançado neste novo estudo.
Observação
- Colaborador de Resistência Antimicrobiana. (2022) ‘Carga global da resistência bacteriana aos antimicrobianos em 2019: uma análise sistemática.’ A Lanceta. DOI: 1016/S0140-6736(21)02724-0
- Agência de Segurança Sanitária do Reino Unido. Novos dados mostram 148 infecções graves resistentes a antibióticos por dia em 2021. Disponível aqui:
- ELFI pode ser encontrado em:
- RA Gladstone, etc. (2021) ‘Emergência e disseminação da resistência antimicrobiana em Escherichia coli causando infecções na corrente sanguínea na Noruega 2002-17: um estudo genômico de população microbiana longitudinal e nacional’. Lanceta Micróbio. DOI: 10.1016/S2666-5247(21)00031-8.
- AK Pontinen, etc. (2024) ‘Modulação do sucesso de clones multirresistentes em populações de Escherichia coli: um estudo de coorte longitudinal, multinacional, genômico e de uso de antibióticos’. Lanceta Micróbio. DOI: 10.1016/S2666-5247(23)00292-6.
