Colapso da sociedade asteca ligada a surto catastrófico de salmonela

• Ewen Callaway 

Natureza volume 542, página404 ( 2017 ) Citar este artigo

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O DNA de bactérias de 500 anos é a primeira evidência direta de uma epidemia – uma das mais mortais da humanidade – que ocorreu após a conquista espanhola.

A invasão espanhola do México, retratada em uma ilustração do século XIX, foi seguida por uma série de epidemias de causa desconhecida. Crédito: Bettmann/Getty

Uma das piores epidemias da história humana, uma pestilência do século XVI que devastou a população nativa do México, pode ter sido causada por uma forma mortal de salmonela da Europa, sugerem dois estudos.

Em um estudo, os pesquisadores dizem ter recuperado DNA da bactéria do estômago de enterros no México ligados a uma epidemia de 1540 que matou até 80% dos habitantes nativos do país. A equipe relata suas descobertas em uma pré-impressão publicada no servidor bioRxiv em 8 de fevereiro .

Esta é potencialmente a primeira evidência genética do patógeno que causou o declínio maciço nas populações nativas após a colonização européia, diz Hannes Schroeder, pesquisador de DNA antigo do Museu de História Natural da Dinamarca em Copenhague, que não esteve envolvido no trabalho. “É um estudo super legal.”

Corpos mortos e valas

Em 1519, quando as forças lideradas pelo conquistador espanhol Hernando Cortés chegaram ao México, a população nativa foi estimada em cerca de 25 milhões. Um século depois, após uma vitória espanhola e uma série de epidemias, os números caíram para cerca de 1 milhão.

O maior desses surtos de doenças era conhecido como cocoliztli (da palavra 'pestilência' em náuatle, a língua asteca). 

Dois grandes cocoliztli , começando em 1545 e 1576, mataram cerca de 7 milhões a 18 milhões de pessoas que viviam nas regiões montanhosas do México.

“Nas cidades e nas grandes cidades, cavavam-se grandes valas e, da manhã ao pôr do sol, os padres não faziam outra coisa senão carregar os cadáveres e jogá-los nas valas”, observou um historiador franciscano que testemunhou o surto de 1576.

Houve pouco consenso sobre a causa do cocoliztli – embora sarampo, varíola e tifo tenham sido discutidos. Em 2002, pesquisadores da Universidade Nacional Autônoma do México (UNAM) na Cidade do México propuseram que uma febre hemorrágica viral, exacerbada por uma seca catastrófica, estava por trás da carnificina 2 . Eles compararam a magnitude do surto de 1545 com a da Peste Negra na Europa do século XIV. 

Genômica bacteriana

Em uma tentativa de resolver a questão, uma equipe liderada pelo geneticista evolucionista Johannes Krause, do Instituto Max Planck para a Ciência da História Humana em Jena, na Alemanha, extraiu e sequenciou DNA dos dentes de 29 pessoas enterradas nas terras altas de Oaxaca, no sul do México. . Todos, exceto cinco, estavam ligados a um cocoliztli que os pesquisadores acreditam ter ocorrido de 1545 a 1550.

O DNA bacteriano antigo recuperado de várias pessoas correspondeu ao da Salmonella , com base em comparações com um banco de dados de mais de 2.700 genomas bacterianos modernos.

O sequenciamento de fragmentos de DNA curtos e danificados dos restos permitiu à equipe reconstruir dois genomas de uma cepa de Salmonella entérica conhecida como Paratyphi C. Hoje, essa bactéria causa febre entérica, uma doença semelhante ao tifo, que ocorre principalmente em países em desenvolvimento. Se não for tratada, mata 10 a 15% das pessoas infectadas.

É perfeitamente razoável que a bactéria possa ter causado essa epidemia, diz Schroeder. “Eles são um caso muito bom.” Mas María Ávila-Arcos, geneticista evolutiva da UNAM, não está convencida. Ela observa que algumas pessoas sugerem que um vírus causou o cocoliztli , e isso não teria sido detectado pelo método da equipe.

A questão da origem

A proposta de Krause e seus colegas é ajudada por outro estudo publicado no bioRxiv na semana passada, que levanta a possibilidade de que Salmonella Paratyphi C tenha chegado ao México da Europa 3 .

Uma equipe liderada por Mark Achtman, microbiologista da Universidade de Warwick em Coventry, Reino Unido, coletou e sequenciou o genoma da cepa bacteriana dos restos mortais de uma jovem enterrada por volta de 1200 em um cemitério em Trondheim, na Noruega. É a evidência mais antiga da agora rara cepa de Salmonella e prova de que estava circulando na Europa, de acordo com o estudo. (Ambas as equipes se recusaram a comentar sobre suas pesquisas porque seus artigos foram submetidos a um periódico revisado por pares.)

“Realmente, o que gostaríamos de fazer é analisar as duas linhagens juntas”, diz Hendrik Poinar, biólogo evolucionário da Universidade McMaster em Hamilton, Canadá. E se genomas mais antigos podem ser coletados da Europa e das Américas, deve ser possível descobrir de forma mais conclusiva se patógenos mortais como a Salmonella chegaram ao Novo Mundo da Europa.

A existência de Salmonella Paratyphi C na Noruega 300 anos antes de aparecer no México não prova que os europeus espalharam a febre entérica para os mexicanos nativos, diz Schroeder, mas essa hipótese é razoável. Uma pequena porcentagem de pessoas infectadas com Salmonella Paratyphi C carrega a bactéria sem adoecer, então espanhóis aparentemente saudáveis ​​poderiam ter infectado mexicanos que não tinham resistência natural.

O Paratyphi C é transmitido através de material fecal, e um colapso da ordem social durante a conquista espanhola pode ter levado às más condições sanitárias que estão prontas para a propagação da Salmonella , observam Krause e sua equipe no artigo.

O estudo de Krause oferece um plano para identificar os patógenos por trás de surtos antigos, diz Schroeder. Sua própria equipe planeja procurar patógenos antigos em cemitérios caribenhos que parecem estar ligados a surtos catastróficos e que foram estabelecidos após a chegada dos europeus. “A ideia de que alguns deles podem ter sido causados ​​por Salmonella é agora uma possibilidade distinta”, diz ele.

Referências

1. Vagene, A. J. et ai. Pré-impressão no bioRxiv em http://dx.doi.org/10.1101/106740 (2017).

2. Acuna-Soto, R., Stahle, DW, Cleaveland, MK & Therrell, MD Emerg. Infectar. Des. 8 , 360-362 (2002).

   Artigo Google Scholar 

3. Zhou, Z. et ai. Pré-impressão no bioRxiv em http://doi.org/10.1101/105759 (2017).

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Descoberta nova família de toxinas usada em guerras bacterianas

14 de setembro de 2020

André Julião | Agência FAPESP – Pesquisadores da Universidade de São Paulo (USP) apoiados pela FAPESP caracterizaram uma nova família de toxinas antibacterianas presente em bactérias, entre elas a Salmonella enterica. Nessa espécie, a proteína tóxica é usada para matar outras bactérias da microbiota intestinal e facilitar a colonização do intestino de hospedeiros infectados.

O estudo, publicado na Cell Reports, foi destaque na capa da revista.

O membro fundador da nova família é a proteína Tlde1 (sigla para type VI L,D-transpeptidase effector 1), que ataca precursores da parede celular bacteriana. A molécula é secretada por um sistema denominado T6SS (type VI secretion system). Quando a bactéria-alvo é intoxicada, continua crescendo. Mas como sua parede celular está enfraquecida, acaba morrendo devido a um fenômeno chamado pressão osmótica, que faz com que seu conteúdo extravase.

“Essa família de toxinas possui um mecanismo nunca antes descrito. Enquanto outras toxinas antibacterianas secretadas pelo mesmo sistema destroem a parede celular das bactérias-alvo quando ela já está formada, esta atua nos precursores dessa estrutura, prejudicando a sua formação”, explica Ethel Bayer Santos, pesquisadora do Instituto de Ciências Biomédicas (ICB-USP) e coordenadora do projeto apoiado pela FAPESP.

Em um trabalho anterior, a pesquisadora fez parte de uma equipe que descreveu a existência de outro sistema de secreção (T4SS), desta vez em bactérias oportunistas da espécie Stenotrophomonas maltophilia. O artigo também descreveu uma toxina que inibe o crescimento bacteriano, deixando as células-alvo em estado de dormência. O mecanismo de ação da proteína, porém, ainda não foi desvendado (leia mais em: agencia.fapesp.br/32161).

“As bactérias selecionaram essas toxinas durante a evolução e fazem uso delas há milhares de anos, o que as torna potenciais alvos terapêuticos. Podem, futuramente, dar origem a um composto antibacteriano”, diz a pesquisadora.

Mapeamento do genoma

Para encontrar a proteína Tlde1, os pesquisadores analisaram o genoma da Salmonella com foco na região próxima aos genes que codificam as proteínas estruturais do sistema de secreção (T6SS). Encontraram um par de genes com características que indicavam serem codificadores de proteínas com ação antagônica: uma tóxica e outra capaz de neutralizar a toxicidade. No genoma das bactérias, as toxinas antibacterianas geralmente estão localizadas próximas a proteínas que conferem imunidade, para evitar que ocorra autointoxicação.

Para testar a função desse par de genes, os pesquisadores, inicialmente, expressaram aquele que suspeitavam ser responsável pela proteína tóxica em uma bactéria suscetível, a Escherichia coli. A bactéria sobreviveu quando o suposto gene tóxico foi expresso no citoplasma, mas morreu quando a expressão ocorreu no periplasma (estrutura entre o citoplasma e a parede celular), indicando que a toxina tinha como alvo alguma estrutura nesse compartimento da célula bacteriana.

Em seguida, foram expressos no periplasma da E. coli não só a proteína tóxica, mas também a provável proteína de imunidade. A coexpressão neutralizou o efeito tóxico e fez a bactéria sobreviver, confirmando que as duas moléculas são, respectivamente, uma toxina e uma proteína de imunidade.

O sistema de secreção de proteínas T6SS é evolutivamente relacionado ao aparato de bacteriófagos (vírus que infectam bactérias). Ele é composto por 13 proteínas estruturais que se organizam em formato de lança, com uma ponta perfurante envolta por uma bainha contrátil. A célula atacante ejeta a lança cheia de proteínas tóxicas por meio dessa bainha em direção à célula-alvo.

Análises de bioinformática revelaram que membros da família Tlde1 existem em diversas espécies bacterianas, e que essa família provavelmente evoluiu de enzimas bacterianas que participam da síntese da parede celular. O próximo passo da pesquisa é tentar entender, com técnicas de biologia estrutural, como uma enzima que tinha essa função passou a fazer o oposto.

A pesquisa teve como primeiras autoras Stephanie Sibinelli-Sousa e Julia Takuno Hespanhol. Sibinelli-Sousa atualmente realiza mestrado no ICB-USP com bolsa da FAPESP.

Os outros coautores foram Gianlucca Gonçalves Nicastro, Robson Francisco de Souza e Cristiane Rodrigues Guzzo Carvalho, do ICB-USP, e Bruno Yasui Matsuyama, do Instituto de Química (IQ) da USP, além de Stephane Mesnage e Ankur Patel, da Universidade de Sheffield, no Reino Unido.

O artigo A Family of T6SS Antibacterial Effectors Related to l,d-Transpeptidases Targets the Peptidoglycan pode ser lido em: www.cell.com/cell-reports/fulltext/S2211-1247(20)30794-4.

Bactéria comum que causa infecção alimentar resiste a diferentes classes de antibióticos que podem ser utilizados para o tratamento da doença, indica estudo genômico. Pesquisa também identificou 39 genes responsáveis pela resistência (imagem: Rocky Mountain Laboratories / NIAID / NIH)

Salmonella tem resistência a diferentes classes de antibióticos

26 de outubro de 2018

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Peter Moon  |  Agência FAPESP – Entre 2000 e 2015, foram registrados pelo Ministério da Saúde em todo o Brasil 11.524 surtos de doenças transmitidas por alimentos, contabilizando 219.909 doentes e 167 óbitos. O principal agente causador dos surtos de infecções alimentares, diarreia e gastroenterites são as bactérias, sendo as mais frequentes aquelas do gênero Salmonella, com 31,7 mil casos diagnosticados (14,4% do total), seguidas por Staphylococcus aureus (7,4%) e Escherichia coli (6,1%).

Outro levantamento, feito pelo Ministério do Desenvolvimento Social, dá conta de que 42,5% dos surtos alimentares confirmados laboratorialmente no Brasil de 1999 a 2009 tiveram como agente etiológico bactérias do gênero Salmonella.

Na Faculdade de Ciências Farmacêuticas de Ribeirão Preto (FCFRP) da Universidade de São Paulo, um grupo liderado pela professora Juliana Pfrimer Falcão se dedica à investigação genômica das principais bactérias envolvidas nas doenças diarreicas agudas. Em trabalho publicado na revista PLOS ONE, as biomédicas Amanda Aparecida Seribelli e Fernanda Almeida, do grupo de Falcão, sequenciaram e investigaram o genoma de 90 amostras (ou cepas) de uma sorovariedade específica da Salmonella enterica chamada Salmonella Typhimurium (abreviação de Salmonella enterica subespécie 1 serotipo Typhimurium).

As 90 amostras foram isoladas entre 1983 e 2013 no Instituto Adolfo Lutz de Ribeirão Preto e na Fundação Oswaldo Cruz (Fiocruz) do Rio de Janeiro. Elas fornecem um retrato da epidemiologia de salmonelose no Brasil nos últimos 30 anos, pois são provenientes de todas as regiões do país, tendo sido coletadas em pacientes acometidos por infecções alimentares, ou então em alimentos contaminados, como carne aviária e carne suína, incluindo embutidos, ou então vegetais como alface, entre outros.

“De humanos, recebemos amostras de sangue, de abscesso cerebral e fezes diarreicas", disse Seribelli à Agência FAPESP.

Ao testar a ação dos antibióticos em cada uma das 90 cepas, descobriu-se que a grande maioria delas se mostrou resistente a diferentes classes de antibióticos que fazem parte do arsenal da medicina. O estudo também resultou na identificação de 39 genes responsáveis pela resistência aos antibióticos.

Participam do trabalho pesquisadores da Fiocruz, da Faculdade de Ciências Agrárias e Veterinárias da Universidade Estadual Paulista (Unesp) e do Instituto Adolfo Lutz. O sequenciamento das 90 cepas de Salmonella Typhimurium foi realizado no Food and Drug Administration (FDA), a agência federal norte-americana responsável pela fiscalização da qualidade de alimentos e medicamentos, durante o doutorado sanduíche de Fernanda Almeida.

A análise comparativa do genoma, do transcriptoma e da caracterização fenotípica de linhagens de Salmonella Typhimurium isoladas de humanos e alimentos no Brasil teve apoio da FAPESP, do FDA e da Capes.

Salmonelose

Salmonella é um gênero extremamente heterogêneo, composto por duas espécies: Salmonella bongori e Salmonella enterica. Esta última é a maior responsável pelos casos de infecção alimentar no Brasil e no mundo. O trato intestinal do homem e dos animais é o principal reservatório natural deste patógeno, sendo os alimentos de origem aviária e suína importantes vias de transmissão.

Existem seis subespécies da bactéria Salmonella enterica, que são por sua vez subdivididas em outras 2,6 mil sorovariedades. Sorovariedades são variantes dentro de uma mesma espécie, que é a caracterização de um microrganismo pela identificação de seus antígenos.

Entre as subespécies de Salmonella enterica, a mais importante do ponto de vista epidemiológico é S. enterica subespécie enterica, causadora da infecção alimentar chamada salmonelose. Os sintomas são diarreia, febre, cólicas abdominais e vômitos.

S. enterica subespécie enterica é a principal responsável pelos 31,7 mil casos de salmonelose identificados no Brasil entre 2000 e 2015. Entre suas diversas sorovariedades, as mais frequentemente isoladas são S. Typhimurium e S. Enteritidis.

S. Enteritidis é uma das principais sorovariedades causadoras de salmonelose e se disseminou a partir de uma pandemia iniciada na Europa nos anos 1990. Já S. Typhimurium era a sorovariedade que prevalecia antes da pandemia, mas que nem por isso deixou de continuar causando infecções.

Almeida conta que todas as 90 amostras analisadas no estudo pertencem às bactérias da sorovariedade S. Typhimurium. No mesmo laboratório de Análises Clínicas, Toxicológicas e Bromatológicas da FCFRP, outro pesquisador faz no momento o sequenciamento e análise de amostras da sorovariedade S. Enteritidis.

Com relação à sorovariedade S. Typhimurium, coube a Almeida levar as 90 amostras aos Estados Unidos, em 2015. “Lá, elas tiveram o genoma sequenciado no Centro de Segurança Alimentar e Nutrição Aplicada do FDA, em Maryland, sob a supervisão do pesquisador Marc W. Allard”, disse.

O genoma de S. Typhimurium possui 4,7 milhões de pares de base. Fazendo as contas, percebe-se que o trabalho gerou uma montanha de dados. Mais especificamente 423 milhões de bases, correspondentes à soma dos 90 genomas.

De volta a Ribeirão Preto, Almeida dividiu com Seribelli a tarefa de destrinchar e comparar os genomas das diversas cepas, com vistas a entender sua diversidade e a relação evolutiva que existe entre as diferentes cepas.

Segundo Almeida, a técnica utilizada foi a genotipagem com SNPs (pronuncia-se “snips”, sigla em inglês para “polimorfismos de nucleotídeo único”). Trata-se de um processo para identificar a composição genética (genótipo) de cada cepa, examinando sua sequência de DNA. Os SNPs são um dos tipos mais comuns de marcadores de variação genética. Os resultados filogenéticos separaram as 90 cepas de S. Typhimurium em dois grandes grupos, A e B.

“O grupo das amostras coletadas em alimentos difere daquele grupo de amostras coletadas em pacientes humanos. Isolados alimentares foram distribuídos nos grupos A e B em relativamente números similares, sugerindo que há mais de um subtipo em circulação no Brasil. Isolados de humanos, foram mais prevalentes no grupo B, o que sugere a existência de um subtipo provavelmente mais adaptado entre as cepas isoladas de humanos no país”, disse Seribelli.

Outra parte importante da pesquisa visou aferir o grau de resistência aos antibióticos de cada uma das 90 cepas. De acordo com o trabalho, 65 (72,2%) das 90 cepas de S. Typhimurium se mostraram resistentes aos antibióticos da classe das sulfonamidas, 44 (48,9%) cepas eram resistentes à estreptomicina, 27 (30%) à tetraciclina, 21 (23,3%) à gentamicina e sete (7,8%) eram resistentes às cefalosporinas.

Origem da resistência

O trabalho com SNPs identificou um total de 39 genes de resistência a diferentes classes, como aminoglicosídeos, tetraciclinas, sulfonamidas, trimetoprim, beta-lactâmicos, fluoroquinolonas, fenicol e macrolídeos. Também se constatou a ocorrência de mutações pontuais em alguns dos genes, como gyrA, gyrB, parC e parE.

"Chama a atenção a resistência de S. Typhimurium a antibióticos que podem ser utilizados no tratamento da doença. São drogas que estão à disposição dos médicos para o combate a infecções que apresentam resistência. São a segunda linha de defesa, quando os microrganismos não são mortos pelo sistema imunológico do paciente, uma vez que normalmente a salmonelose é uma doença autolimitada e que não precisa do uso de antibióticos. O maior problema é quando isso falha e a bactéria torna-se invasiva”, disse Seribelli.

Outro ponto que chamou a atenção dos cientistas foram os diferentes graus de resistência das cepas, quando distribuídas ao longo dos 30 anos de coletas.
"As amostras de S. Typhimurium coletadas em meados de 1990 tinham maior resistência aos antibióticos do que aquelas que passaram a circular entre a população após esse período. A possível explicação para isso está na emergência, no início dos anos 90, da sorovariedade S. Enteritidis, que se tornou desde então um dos principais agentes nos casos de salmonelose”, disse Seribelli.
A sorovariedade S. Enteritidis é conhecida desde os anos 1950, porém respondia por uma quantidade menor de casos no conjunto da epidemiologia de Salmonella. Isso mudou radicalmente a partir da mencionada pandemia de S. Enteritidis na Europa na virada dos anos 1980 para os anos 1990, que se espalhou pelo mundo.

"Desde então, S. Enteritidis é uma das sorovariedades mais prevalentes no Brasil e no mundo. Portanto, é uma sorovariedade que também pode ser combatida com o uso de antibióticos caso seja necessário”, disse Seribelli.

Almeida explica que S. Typhimurium ainda permanece sendo uma das principais sorovariedades isoladas de humanos, animais e alimentos no Brasil e no mundo.
A partir da pandemia de S. Enteritidis em meados de 1990 o número de cepas resistentes aparentemente diminuiu em relação às cepas de antes dos anos 90, porém não sabemos se a virulência dessas cepas aumentou para que elas se adaptassem nesse novo nicho.

“O principal resultado do trabalho foi descobrir a grande quantidade de genes de resistência a antimicrobianos encontrados nas amostras, considerando que são amostras isoladas de humanos e alimentos. Constata-se que existe hoje no Brasil um risco muito grande de contaminação a partir dos alimentos com linhagens de Salmonella resistentes a antimicrobianos”, disse Almeida à Agência FAPESP.

O artigo Phylogenetic and antimicrobial resistance gene analysis of Salmonella Typhimurium strains isolated in Brazil by whole genome sequencing (doi: https://doi.org/10.1371/journal.pone.0201882) de Fernanda Almeida, Amanda Aparecida Seribelli, Marta Inês Cazentini Medeiros, Dália dos Prazeres Rodrigues, Alessandro de Mello Varani, Yan Luo, Marc W. Allard e Juliana Pfrimer Falcão, pode ser lido em http://journals.plos.org/plosone/article?id=10.1371/journal.pone.0201882.

Estudo ajuda a entender como as células de defesa combatem bactérias

04 de setembro de 2017

Karina Toledo | Agência FAPESP – Quando as células de defesa que patrulham o organismo humano deparam com uma bactéria potencialmente perigosa, determinados complexos proteicos intracelulares conhecidos como inflamassomas são acionados.

  

  Estudo da USP de Ribeirão Preto sugere que diferentes tipos de inflamassoma – complexo proteico responsável por iniciar a resposta inflamatória em macrófagos – podem se autorregular para amplificar o sinal da infecção

Esse processo é essencial para desencadear um processo inflamatório capaz de atrair para o local do confronto um verdadeiro exército de células imunes e, assim, barrar o avanço da infecção.
Entender como exatamente esses mecanismos de defesa funcionam é o objetivo de um Projeto Temático apoiado pela FAPESP e coordenado pelo professor Dario Simões Zamboni na Faculdade de Medicina de Ribeirão Preto da Universidade de São Paulo (FMRP-USP).
Resultados recentes foram publicados em julho na revista Cell Reports. O trabalho é desenvolvido no âmbito do Centro de Pesquisa em Doenças Inflamatórias (CRID), um dos Centros de Pesquisa, Inovação e Difusão (CEPIDs) da FAPESP.

“Esse tipo de conhecimento básico pode ajudar, no futuro, a desenvolver novos métodos tanto para combater infecções quanto para evitar que ocorra uma inflamação exacerbada e lesiva ao organismo, como é o caso da sepse”, disse Zamboni à Agência FAPESP.

No trabalho mais recente, o grupo investigou a interação entre três diferentes tipos de inflamassoma que podem ser ativados em macrófagos – células que integram a linha de frente do sistema imune e são responsáveis por fagocitar (ingerir) potenciais invasores.

Um deles é acionado quando certas moléculas – que podem ou não ser componentes microbianos – furam a membrana do macrófago e causam a saída de potássio do meio intracelular, o que resulta na ativação de uma proteína conhecida como NLRP3.

O segundo tipo de inflamassoma entra em ação quando a célula de defesa detecta em seu citoplasma a presença de DNA de micróbios invasores, causando a ativação da proteína AIM2.

Já o terceiro tipo é induzido pela presença, no citoplasma do macrófago, de um componente bacteriano denominado LPS (lipopolissacarídeo bacteriano), existente em espécies de bactérias Gram-negativas – ao qual pertencem diversos agentes causadores de doença em humanos, como Escherichia coli, Shigella, Salmonella, Pseudomonas e Legionella pneumophila. Neste terceiro caso, o processo inflamatório tem início graças à ativação da proteína caspase-11.

Embora sejam mediados por proteínas diferentes, os três inflamassomas, quando ativados, levam à produção de moléculas pró-inflamatórias, como a interleucina-1 beta (IL-1β) e a interleucina-18 (IL-18). São essas citocinas que alertam o sistema imune sobre a necessidade de enviar ao local seu exército – composto por neutrófilos, monócitos inflamatórios, linfócitos e outros tipos de leucócitos. Quando isso efetivamente acontece, surgem os sintomas típicos de inflamação: dor, calor, vermelhidão e edema.

“Até agora, predominava a ideia de que esses inflamassomas funcionavam de forma independente um do outro. Mas nós estamos mostrando que um pode regular a ativação do outro de modo a amplificar o sinal da infecção e induzir uma resposta inflamatória mais potente”, contou Zamboni.

Metodologia

Os experimentos que possibilitaram essa conclusão foram feitos in vitro, com culturas de macrófagos de camundongos e também in vivo, com infeções nos pulmões dos camundongos. Como modelo de infecção foi usada a bactéria Legionella pneumophila, agente causador de pneumonia e capaz de ativar múltiplos inflamassomas nos macrófagos.
“Observamos in vitro que, quando a quantidade de DNA bacteriano no interior da célula de defesa é muito pequena, o estímulo não é suficiente para que a proteína AIM2 consiga clivar [quebrar as ligações peptídicas] uma outra proteína chamada caspase-1 e, assim, ativar o inflamassoma de AIM2. Porém, a AIM2 consegue deixar a caspase-1 em sua forma ativa e, em conjunto, as duas proteínas atuam de modo a fazer um furo na membrana do macrófago, ativando o inflamassoma de NLRP3”, explicou o pesquisador.
Ainda segundo Zamboni, estudos anteriores já haviam sugerido que a proteína caspase-11, ao reconhecer o LPS no citoplasma do macrófago, também induz um dano na membrana que resulta na ativação do inflamassoma de NLRP3.
“Agora, mostramos que também o inflamassoma de AIM2 consegue amplificar os sinais da infecção e acionar o inflamassoma de NLRP3 de forma não convencional”, acrescentou.
Ao repetir o experimento em células modificadas para não expressar as proteínas AIM2 e caspase-11, os pesquisadores observaram que não ocorria a ativação do inflamassoma de NLRP3 na presença da bactéria no meio de cultura e a célula se tornava completamente incapaz de orquestrar uma resposta inflamatória.

“Quando deixávamos uma das duas vias funcionando – AIM2 ou caspase-11 – a resposta ocorria, mas de forma menos eficiente que na célula selvagem”, contou Zamboni.
Em seguida, experimentos com camundongos foram feitos para confirmar se um efeito semelhante seria observado in vivo, situação em que há interação entre diversos fatores imunológicos.
Um dos grupos de estudo era formado por animais “selvagens”, sem alteração genética. O outro contava com roedores modificados para não produzir as proteínas AIM2 e caspase-11.
“Quando o camundongo selvagem respira a bactéria, todas as vias de ativação de inflamassoma são acionadas, uma resposta eficiente é articulada e a infecção, controlada. Já nos animais deficientes de AIM2 e caspase-11, durante os primeiros dois dias de infecção a bactéria consegue se replicar cerca de cinco a 10 vezes mais nos pulmões dos camundongos”, disse o pesquisador.
Na avaliação de Zamboni, há evidências de que, ao longo da evolução, o sistema imune de mamíferos foi desenvolvendo múltiplos mecanismos para reconhecer diferentes elementos de micróbios patogênicos e, assim, ativar o inflamassoma de NLRP3, garantindo a indução de uma resposta inflamatória.

“Reconhecer um micróbio com potencial para causar dano é o primeiro e um dos mais importantes processos que as células de defesa têm de fazer. Estamos em contato com milhares de microrganismos o tempo todo e a maioria deles não representa uma ameaça. Montar uma resposta inflamatória contra micróbios patogênicos é importante, mas custoso para o organismo. É preciso valer a pena”, afirmou Zamboni.
O artigo AIM2 Engages Active but Unprocessed Caspase-1 to Induce Noncanonical Activation of the NLRP3 Inflammasome, que foi destaque de capa da edição de julho da revista Cell reports, pode ser lido em: http://www.cell.com/cms/attachment/2101958419/2080115172/cover.tif.jpg.

A Biologia da Diarreia

Por Marcus V. Cabral

As principais características da diarreia são o aumento do número de evacuações e a perda de consistência das fezes, que se tornam aguadas.Uma das piores complicações da diarreia é a desidratação. Adultos são mais resistentes, mas bebês, crianças e idosos desidratam-se com facilidade. Boca seca, lábios rachados, letargia, confusão mental e diminuição da urina são sintomas de desidratação que, além de diminuir as reservas de água do corpo humano constituído por cerca de 75% de água, reduzem os níveis de dois importantes minerais: sódio e potássio.

Causas

* Toxinas bacterianas como a do estafilococus;
* Infecções por bactérias como a Salmonella e a Shighella;
* Infecções virais;
* Disfunção da motilidade do tubo digestivo;
* Parasitas intestinais causadores de amebíase e giardíase;
* Efeitos colaterais de algumas drogas, por exemplo, antibióticos, altas doses de vitamina C e alguns medicamentos para o coração e câncer;
* Abuso de laxantes;
* Intolerância a derivados do leite pela incapacidade de digerir lactose (açúcar do leite);
* Intolerância ao sorbitol, adoçante obtido a partir da glicose.

1. Existem sete sorotipos diferentes do vírus, mas somente três deles infectam o homem e causam gastrenterite aguda.

Tipos de diarreia 

a) Diarreia comum: caracteriza-se normalmente por provocar apenas fezes soltas e aguadas. Ocorre mais em crianças. Pode estar associada a uma combinação de estresse, remédios e alimentos. Por exemplo, excesso de gorduras, de cafeína, mudança do tipo de água ingerida ou mesmo ansiedade diante de acontecimentos importantes podem provocar esse tipo de diarréia;

b) Diarreia infecciosa – comum em crianças, provoca além dos sintomas da diarréia comum, febre, perda de energia e de apetite. É causada por viroses e bactérias. Se não for convenientemente tratada, pode demorar até uma semana os sintomas desaparecerem;

c) Amebíase – pode ocasionar desde leve dor de estômago e flatulência até febre, prisão de ventre, debilidade física e fezes aguadas com manchas de sangue. É causada por um protozoário que invade o sistema gastrintestinal transportado por água ou comida contaminada. Infecção típica dos trópicos, manifesta-se também nos habitantes de regiões de clima temperado;

d) Giardíase – causada pela giárdia, um protozoário, seus sintomas variam da simples dor estomacal à diarréia persistente ou à presença de fezes pastosas. Outros sintomas também podem aparecer: desconforto abdominal, eructação (arroto), dor de cabeça e fadiga. A giárdia espalha-se no aparelho digestivo através da ingestão de água e alimentos contaminados. Também pode ser transmitida por relações sexuais ou por excrementos;

e) Intolerância à lactose – algumas pessoas não conseguem digerir a lactose, açúcar encontrado no leite e seus derivados, porque não produzem uma enzima chamada lactase. Entre seus sintomas, destacam-se tanto diarreia quanto prisão de ventre, desarranjos estomacais e gases.

Recomendações

* Beba muito líquido, de 2 a 3 litros por dia. Como a água não repõe a perda de sódio e potássio, procure suprir essa necessidade com soro caseiro ou outros líquidos que contenham tais substâncias. Pessoas com pressão alta, diabetes, glaucoma, doenças cardíacas ou com histórico de derrames devem consultar o médico antes de ingerir bebidas que contenha sódio porque correm o risco de elevar a pressão;
* Não deixe de comer. Em geral, pessoas com diarréia associam comida à disfunção gastrintestinal e suspendem toda a alimentação. Tal medida, além de agravar o quadro de desidratação, suspende o fornecimento dos nutrientes necessários para o organismo reagir. Prefira ingerir arroz, caldos de carne magra, bananas, maçãs e torradas. Esses alimentos dão mais consistência às fezes e a banana, especialmente, é rica em potássio;
* Suspenda a ingestão de alimentos com resíduos: saladas, bagaço de frutas e fibras;
* Chás de camomila, erva-doce e hortelã, por exemplo, podem ajudar;
* Evite café, leite, sucos de frutas e álcool que é um desidratante poderoso;
* Evite alimentos muito temperados ou com alto teor de gordura (frituras, alguns cortes de carne, embutidos, etc.) até que as fezes voltem ao normal;
* Não faça uso de adoçantes à base de sorbitol;
* Não se esqueça de lavar bem as mãos várias vezes por dia e, especialmente, antes das refeições ;
* Não deixe de ferver a água de rios, lagos, riachos ou mesmo a de torneiras nos locais em que não seja tratada, se tiver necessidade de bebê-la;
* Não beba refrigerantes ou outra bebida qualquer no próprio vasilhame. Use um copo limpo;
* Faça gelo com água tratada ou fervida;
* Evite consumir leite e derivados, se tiver intolerância à lactose. Lembre-se, porém, de suprir a necessidade de cálcio ingerindo alimentos como salmão, tofu, etc.

Advertência

Diarreia pode ser sintoma inicial de várias doenças sérias: úlcera gastrintestinal, alguns tipos de câncer, AIDS e de patologias que acarretam a má absorção dos nutrientes. Não se descuide e procure assistência médica imediatamente:
* Se os sintomas não passarem em um ou dois dias. Crianças e idosos desidratam muito depressa. É preciso estar alerta;
* Se houver presença de sangue nas fezes que adquirem coloração preta ou avermelhada;
* Se as fezes adquiriram aspecto volumoso e com traços evidentes de gordura indicativos de má absorção;
* Se os episódios de diarréia forem repetidos e, principalmente, se eles se alternarem com crises de prisão de ventre (sintomas sugestivos de tumores intestinais).