Microbiota do trato respiratório superior de pacientes com infecção respiratória e sua associação com sars-cov-2

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dc.contributor.advisorSeixas, Adriana
dc.contributor.advisor-coVeiga, Ana Beatriz Gorini da
dc.contributor.authorRosa, Jordana Ariane Nunes da
dc.contributor.departmentPrograma de Pós-Graduação em Biociências
dc.date.accessioned2023-12-18T17:30:42Z
dc.date.available2023-12-18T17:30:42Z
dc.date.date-insert2023-12-18
dc.date.issued2023-01-24
dc.descriptionDissertação (Mestrado)-Programa de Pós-Graduação em Biociências, Fundação Universidade Federal de Ciências da Saúde de Porto Alegre
dc.description.abstractO coronavírus SARS-CoV-2 emergiu no final de 2019, causando a COVID-19, uma doença respiratória aguda declarada pandemia pela Organização Mundial de Saúde em março de 2020. Os fatores associados à suscetibilidade e à gravidade da infecção causada pelo SARS-CoV-2 ainda não estão bem definidos, e perfis bastante diferentes são observados nos pacientes variando de assintomáticos a morte. A microbiota do trato respiratório superior funciona como uma primeira barreira contra o ataque de infecções de qualquer origem. A microbiota compreende uma comunidade de microrganismos, como fungos, bactérias e vírus, os quais podem ser comensais ou potencialmente patogênicos. Esses microrganismos formam interações que influenciam perfis de saúde ou doença do hospedeiro. Desta forma, a caracterização das comunidades bacterianas no trato respiratório superior de pacientes com diferentes níveis de gravidade de COVID-19 pode fornecer evidências sobre potenciais associações entre a microbiota e o risco de condições clínicas mais graves da doença. Sendo assim, o objetivo deste estudo foi caracterizar a comunidade bacteriana presente em amostras de nasofaringe de pacientes com Síndrome Gripal (SG) ou com Síndrome Respiratória Aguda Grave (SRAG), infectados (+) e não infectados (-) por SARS-CoV-2. Amostras de 96 pacientes foram avaliadas utilizando sequenciamento massivo de amplicons da região V4 do gene 16S RNA ribossomal. A seleção das amostras foi baseada em uma amostragem estratificada aleatória, a partir de variáveis estratificadoras estabelecidas previamente como síndromes, diagnóstico para SARS-CoV-2, e idade. Segundo os critérios anteriores, as amostras foram divididas em 4 grupos: pacientes com sintomas de SG, positivos e negativos para SARS-CoV-2 (grupos SG+, e SG-); e pacientes apresentando SRAG, positivos e negativos para SARS-CoV-2 (grupos SRAG+, e SRAG-), considerando dois grupos etários 20 – 40 anos e ≥ 60 anos. Em comparações de beta diversidade, considerando primeiramente a idade dos pacientes (20 – 40 anos e + 60 anos), foram encontradas diferenças significativas entre os grupos SRAG+ e SRAG-. Considerando os sintomas respiratórios (SG ou SRAG) e diagnóstico para SARS-CoV-2, também foram encontradas diferenças significativas de beta diversidade entre o grupo SG+ e o grupo SRAG+; e entre os grupos SRAG+ e SRAG-. Em comparações de alfa diversidade, medida pelo índice de Shannon, houve diferenças significativas entre os grupos SG+ e SRAG+, sendo que o grupo SRAG+ apresentou diminuição na diversidade bacteriana no nível de gênero (p < 0,05). Além disso, a composição da microbiota da nasofaringe dos grupos de estudo foi caracterizada por uma abundância relativa de alguns táxons, incluindo os gêneros Staphylococcus spp., Corynebacterium spp., Shigella spp., Acinetobacter spp., Enterococcus spp., e Caloramator spp. Verificamos, ainda, que o grupo SG+ apresentou como táxon diferencialmente abundante o gênero Bacillus spp., enquanto no grupo SRAG+ esse gênero não foi encontrado. Em contrapartida, o grupo SRAG+ apresentou Streptococcus spp., Veillonella spp. e Staphylococcus spp. como gêneros diferencialmente abundantes quando comparados ao grupo SRAG-, que teve o gênero Bacillus spp. como o mais abundante. Tendo em vista os resultados, nosso estudo identificou diferenças significativas nos perfis da microbiota de pacientes SG em comparação com SRAG, infectados com SARS-CoV-2. Esses dados contribuem para a compreensão do papel da microbiota como indicador de suscetibilidade à infecção por SARS-CoV-2 e gravidade da doença, além de ajudar a estabelecer associações entre o perfil de microbiota e os tipos de desfechos clínicos da COVID-19.
dc.description.abstract-enThe SARS-CoV-2 coronavirus emerged at the end of 2019, causing COVID-19, an acute respiratory disease declared a pandemic by the World Health Organization in March 2020. The factors associated with the susceptibility and severity of infection caused by SARS-CoV-2 are not yet well-defined. What is known, however, is that the upper respiratory tract microbiota works as a first barrier against the attack of infections from any source. The microbiota comprises a community of microorganisms, such as fungi, bacteria, and viruses, which can be commensal or potentially pathogenic. These microorganisms form interactions that influence the health or disease profiles of the host. In this way, the characterization of bacterial communities in the upper respiratory tract of patients with different levels of COVID-19 severity, may provide evidence about potential associations between the microbiota and the risk of more severe clinical conditions. In this context, this study aimed to characterize the microbiota of the bacterial community present in nasopharyngeal samples from patients with Acute Respiratory Infection (ARI) or Severe Acute Respiratory Infection (SARI), both infected (+) and uninfected (-) by SARS-CoV-2, considering two age groups 20 – 40 years and ≥ 60. Samples from the nasopharynx of 96 patients were evaluated using massive sequencing of amplicons from the V4 region of the 16S rRNA gene. Sample selection was based on random stratified sampling, based on previously established stratifying variables such as syndromes, diagnosis for SARS-CoV-2, and age. According to the above criteria, the samples were divided into 4 groups: patients with ARI, SARS-CoV-2 positive and negative (groups ARI+, and ARI-); and patients with SARI, SARS-CoV-2 positive and negative (groups SARI+, and SARI-), considering two age groups 20 – 40 years and ≥ 60 years. In beta diversity comparisons, firstly considering the age of the patients (20 – 40 years and ≥ 60 years), significant differences were found between the SARI+ and SARI- groups. Considering respiratory symptoms (ARI or SARI) and diagnosis for SARS-CoV-2, significant beta diversity differences were also found between the ARI+ group and the SARI+ group; and between the SARI+ and SARIgroups. In comparisons of alpha diversity, measured by the Shannon index, there were significant differences between the ARI+ and SARI+ groups, with the SARI+ group showing a decrease in bacterial diversity at the gender level (p < 0.05). Furthermore, the nasopharyngeal microbiota composition of the study groups was characterized by a relative abundance of some taxa, including the genera Staphylococcus spp., Corynebacterium spp., Shigella spp., Acinetobacter spp., Enterococcus spp., and Caloramator spp. We also verified that the ARI+ group presented the genus Bacillus spp. as a differentially abundant taxon, while in the SARI+ group this genus was not found. In contrast, the SARI+ group had Streptococcus spp., Veillonella spp., and Staphylococcus spp. as differentially abundant genera when compared to the SARI- group, which had the genus Bacillus spp. as the most abundant. Given the results, our study identified significant differences in the microbiota profiles of ARI compared to SARI patients, infected with SARS-CoV-2. These data contribute to understanding the role of the microbiota as an indicator of susceptibility to SARS-CoV-2 infection and disease severity, in addition to helping to establish associations between the microbiota profile and the types of clinical outcomes of COVID-19
dc.identifier.urihttps://repositorio.ufcspa.edu.br/handle/123456789/2555
dc.language.isopt_BR
dc.relation.requiresTEXTO - Adobe Reader
dc.rightsAcesso Embargadopt_BR
dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/3.0/br/
dc.subjectMicrobiota bacterianapt_BR
dc.subjectNasofaringept_BR
dc.subjectSARS-CoV-2pt_BR
dc.subjectSíndrome gripalpt_BR
dc.subjectSíndrome respiratória aguda gravept_BR
dc.subject[en] Bacterial microbiotaen
dc.subject[en] Nasopharynxen
dc.subject[en] SARS-CoV-2en
dc.subject[en] Acute respiratory infectionen
dc.subject[en] Severe Acute Respiratory Syndromeen
dc.titleMicrobiota do trato respiratório superior de pacientes com infecção respiratória e sua associação com sars-cov-2
dc.typeDissertação
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