Visualizando o Microbioma Ocular

Os pesquisadores estão começando a estudar em profundidade o território quase inexplorado da composição microbiana do olho. Quando os pesquisadores começaram a utilizar ferramentas de diagnóstico moleculares modernas, como PCR e sequenciamento do genoma para estudar os micróbios que vivem sobre e no corpo humano, eles encontraram muito mais complexos ecossistemas do que as gerações anteriores tinham imaginado. O Projeto Microbioma Humano realizou um enorme esforço para caracterizar comunidades microbianas de cinco porções do intestino, boca, nariz, pele e do trato urogenital. Mas eles não incluem muitas áreas do corpo que abrigam a vida microbiana, incluindo a superfície do olho. Oftalmologistas têm tratado infecções oculares patogênicas por muitas décadas, e que o advento das lentes de contato tem feito tais infecções mais comuns. Mas pouco se sabe sobre as bactérias que vivem na superfície de um olho humano saudável, e como essa composição microbiana é diferente quando assume uma cepa patogênica. Muitas bactérias conhecidas viverem no olho são difíceis de cultura, tornando-se praticamente invisível para os pesquisadores. Adaptando tecnologias de sequenciamento para estudar o microbioma ocular abriu novos caminhos para a compreensão do que realmente está acontecendo debaixo das pálpebras. Cerca de cinco anos atrás, Valery Shestopalov do Bascom Palmer Eye Institute da Universidade de Miami estava falando com seus colegas de microbiologia sobre o que as bactérias são encontradas em olhos normais saudáveis. A sabedoria convencional na época considerou que os olhos saudáveis ​​não abrigam muita vida microbiana, lágrimas e e o piscar tendem a limpar objetos estranhos, incluindo bactérias. Mas os testes iniciais de Shestopalov revelou algo diferente. "Os testes correram positivos. Todo epitélio da mucosa exposta são preenchidos densamente" , disse ele. Em 2009, começou o Shestopalov Microbiome Projeto Ocular com recursos da sua instituição. Eventualmente, ele conseguiu uma bolsa do Instituto Nacional do Olho e começou a colaborar com Russell Van Gelder, da Universidade de Washington, que tinha vindo a desenvolver testes de diagnóstico baseados em PCR para identificar bactérias e fungos no olho. O projeto agora tem uma dúzia de colaboradores em cinco universidades. Na semana passada (6/5/2014), Shestopalov apresentou dados do microbioma oculares preliminares da Associação para a Vision Research e reunião anual de oftalmologia, realizada em Orlando, Florida. Sua equipe sequenciou amostras de córneas saudáveis, lentes de contato e conjuntiva - a superfície interna das pálpebras - 16s usando sequenciamento RNA ribossomal, juntamente com um novo método desenvolvido por Van Gelder chamado Bioma representacional em Silico Cariotipagem (rápida), que usa de alto rendimento do sequenciamento para identificar bactérias a nível de espécie. A equipe descobriu que cerca de uma dúzia de gêneros de bactérias dominavam a conjuntiva do olho, um terço das quais não puderam ser classificadas. Na superfície da córnea eles encontraram uma comunidade um pouco diferente. Mais uma vez, cerca de uma dúzia de gêneros dominavam. E todos os lugares que olhavam os pesquisadores encontraram mais do que apenas bactérias. "Nós não temos publicado sobre isso ainda, mas eu tenho sido surpreendido pela forma como muitas vezes encontramos fago ou vírus na superfície ocular normal," Van Gelder disse o cientista em um e -mail. "As pessoas podem ter uma enorme variação na microflora e ainda ter os olhos saudáveis​​, tornando o nosso trabalho difícil, mas realmente incrível", disse Shestopalov. Os pesquisadores também descobriram que, durante as infecções ceratite - infecções da córnea, apenas cerca de metade do número de variedades de bactérias estavam presentes, as mais proeminente cepas de Pseudomonas. As mudanças ocorreram normalmente bem antes de um diagnóstico de uma infecção ocular, sugerindo que o microbioma ocular poderia informar diagnósticos futuros, Shestopalov observou. Sua equipe está refinando o algoritmo para prever a infecção com base nessas mudanças para a composição de bactérias e o timing dessas mudanças. Um fator que pode ser esperado para impactar a composição das floras oculares é a utilização de lentes de contacto. O desgaste das lentes de contato é um dos maiores fatores que levam à infecção da córnea. Infecções bacterianas mais comuns que podem causar irritação e vermelhidão afetam cerca de 7 por cento para 25 por cento das lentes de contato - usuários e infecções por ceratite muito raros pode até causar cegueira. Os investigadores acreditam que as lentes de contacto tornam mais fácil a agentes patogênicos colonizar a superfície do olho, dando as bactérias algo para aderir. No sequenciamento de biofilmes de lentes de contato usadas, a equipe de Shestopalov encontraram evidências de comunidades microbianas que eram diferentes dos microbiomas oculares de pessoas que não usam contatos. Nas próprias lentes, os pesquisadores descobriram muito menos diversidade, muitos dos gêneros de bactérias que dominam a conjuntiva e córnea foram esgotados. Em seu lugar, Staphylococcus dominavam. Para enfrentar o problema potencial de infecção, Mark Willcox, um microbiologista de medicina na Universidade de New South Wales, na Austrália, desenvolveu lentes de contato antimicrobianas. Juntamente com colegas Debarun Dutta e Jerome Ozkan do Brien Holden Vision Institute em Sydney, Willcox havia ligado o peptidio antimicrobiano que ocorre naturalmente, melimine, para a superfície das lentes de contacto normais. Os pesquisadores relataram em testes pré-clínicos em coelhos, e no mês passado (24 de abril ) na primeira fase de testes em humanos, que incluiu 17 voluntários. Eles descobriram que as lentes antimicrobianas pareciam tão seguras como as lentes regulares e mantiveram sua atividade antimicrobiana contra dois principais patógenos, Pseudomonas aeruginosa e Staphylococcus aureus. Os pesquisadores planejam o próximo plano para testar as lentes em uma amostra maior de cerca de 100 a 200 pessoas, mas vai levar algum tempo para as lentes antimicrobianas ficarem disponíveis no mercado. As lentes não são susceptíveis de prejudicar as bactérias normais comensais no olho. "Uma vez que o peptidio está ligado à superfície da lente acreditamos que só irá afetar o crescimento dos referidos micróbios que tentam ligarem-se à superfície da lente e não aqueles cultivados a partir da superfície do olho, " The Scientist Willcox disse em um e -mail. "Mas os ensaios clínicos em larga escala são necessários para comprovar esta hipótese." Se as bactérias identificadas vivendo na superfície do olho são residentes permanentes ou transitórios, os colonizadores continua a serem vistos. O trabalho de desconstruir o microbioma ocular está apenas começando, mas os resultados preliminares sugerem que é distinta do resto da comunidade bacteriana que habita nossos corpos. "Ele se destaca", disse Shestopalov . "Não há evidência estatística de sua diferença em relação a qualquer outro microbioma humano". Editor PGAPereira.