Usando metabolômica para identificar patógenos causadores de pneumonia

Tratar efetivamente um caso grave de pneumonia é frequentemente desafiador. Identificar o patógeno por trás dele pode ser difícil. A candidata a Ph.D. Ilona den Hartog tentou algo novo: “Buscamos respostas em substâncias que nosso próprio corpo produz.” A defesa da dissertação de Den Hartog foi em 17 de setembro.

Quando alguém é internado no hospital com pneumonia grave, os médicos imediatamente administram antibióticos eficazes contra várias bactérias. Den Hartog diz: “Mas em um número significativo de casos, um vírus é a causa, ou é uma bactéria que é menos ou nada sensível aos antibióticos escolhidos. Em ambas as situações, os antibióticos não funcionam bem. É uma pena que eles ainda sejam administrados.”

É uma vergonha para o paciente, porque os antibióticos são ineficazes, e uma vergonha para a sociedade, pois eles podem levar as bactérias a se tornarem resistentes a esses antibióticos comumente usados.

Uma cultura muitas vezes não fornece uma resposta clara

Para identificar o patógeno que causa a pneumonia, os médicos cultivam um pouco de muco pulmonar do paciente. Os resultados levam cerca de dois dias e geralmente não fornecem uma resposta clara. “Em mais da metade dos casos, o patógeno nunca é encontrado, o que torna impossível adaptar o tratamento ainda mais ao paciente”, diz Den Hartog. “Queríamos preencher essa lacuna.”

O supervisor de Den Hartog, Coen van Hasselt, recebeu uma bolsa da ZonMw para pesquisar isso usando o campo relativamente novo da metabolômica. Esta pesquisa foi conduzida usando um conjunto de amostras de sangue de pacientes com pneumonia, disponibilizadas por meio de uma colaboração com o Hospital St. Antonius em Nieuwegein.

Van Hasselt explica que os testes de diagnóstico até agora se concentraram em encontrar bactérias para identificar a causa da pneumonia. “Queríamos determinar a causa por meio de substâncias que nosso próprio corpo produz em resposta à infecção. Poderíamos dizer, por exemplo, se um vírus ou bactéria está envolvido?”

Qual organismo é o patógeno?

Os pesquisadores queriam descobrir qual organismo era o patógeno e procuraram pistas nas substâncias que nosso corpo produz. Isso exigiu expertise de vários campos. Van Hasselt comenta que eles precisavam de alguém que pudesse reunir todas essas áreas de expertise. “Ilona estudou Engenharia Biomédica e abordou com entusiasmo e pragmatismo o problema clínico da pneumonia no hospital. Ela era o verdadeiro eixo.”

Essa rede incluiu expertise da clínica, com amostras de sangue coletadas anteriormente de pacientes com pneumonia. Den Hartog também colaborou com o Leiden Metabolomics & Analytics Center, liderado pelo Professor de Biociências Analíticas Thomas Hankemeier, que tem ampla experiência na identificação de metabólitos, ou seja, substâncias produzidas pelo corpo.

Den Hartog diz: “Nós identificamos 347 metabólitos em amostras de sangue de três grupos de várias dezenas de pacientes. Essas eram pessoas com uma infecção pneumocócica, uma infecção por uma bactéria atípica e uma infecção viral.”

Esperanças por um teste rápido

Naturalmente, Den Hartog tinha grandes esperanças de desenvolver um teste simples que pudesse detectar de forma rápida e barata um ou alguns metabólitos no sangue e indicar imediatamente o tipo de pneumonia. Isso permitiria que os médicos iniciassem o tratamento apropriado imediatamente. “Embora tenhamos encontrado três metabólitos que fornecem informações relevantes, o teste necessário para medi-los não é melhor do que o usado atualmente em hospitais.”

Isso foi decepcionante, mas felizmente a decepção não durou muito, diz Den Hartog. “Colegas me ajudaram a passar por isso. Quando eu estava me sentindo mal, conversar sobre isso e fazer um brainstorming sobre como prosseguir foi realmente útil. Consegui ver o valor da pesquisa novamente.”

E certamente há valor, enfatiza Van Hasselt. “Embora nosso teste não seja melhor do que o atual, combinar os dois pode ser muito útil. É uma base interessante para pesquisas futuras. Além disso, essa pesquisa esclareceu muito sobre o que acontece bioquimicamente em nosso corpo durante tal infecção e por que alguns pacientes ficam muito mais doentes do que outros.”