Uma abordagem integrativa de metatranscriptômica para investigar as interações micróbio-hospedeiro no contexto de doenças

• Ano de defesa: 2025
• Autor(a) principal: Castro, Ícaro Maia Santos de
• Tipo de documento: Tese
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
• Palavras-chave em Português: Bioinformática; Bioinformatics; Doenças humanas; Hostmicrobe interactions; Human diseases; Human microbiome; Interações micróbio-hospedeiro; Microbioma humano; RNA-seq; RNA-Seq
• Link de acesso: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/95/95131/tde-05092025-155937/

As interações entre o microbioma e o hospedeiro humano desempenham um papel fundamental na regulação da imunidade e na fisiopatologia de diversas doenças. Em certos contextos, como inflamação, infecção ou imunossupressão, microrganismos podem translocar para a corrente sanguínea, influenciando de forma sistêmica a resposta imune. No entanto, a detecção desses microrganismos em amostras de baixa biomassa, como sangue e biópsias de tecidos, permanece desafiadora devido à baixa abundância microbiana e à presença de contaminantes. Nesta tese, foi proposta uma abordagem integrativa para investigar interações micróbiohospedeiro em diferentes doenças humanas, a partir da reanálise de dados públicos de RNA-seq originalmente destinados ao estudo do transcriptoma humano. Para isso, foi desenvolvido e validado um pipeline de bioinformática capaz de identificar microrganismos transcricionalmente ativos a partir das reads não mapeadas ao genoma humano, e análise paralela da expressão gênica do hospedeiro. Aplicando essa estratégia a um conjunto de mais de 4.000 amostras de pacientes com doenças infecciosas, inflamatórias, autoimunes e câncer, foi possível identificar assinaturas microbianas circulantes específicas associadas a diferentes grupos patológicos. Patógenos circulantes também foram detectados em pacientes sem diagnóstico microbiológico prévio, levantando a hipótese de infecções subdiagnosticadas. No contexto da malária, níveis elevados de Plasmodium falciparum foram associados à ativação exacerbada de vias inflamatórias e à maior gravidade clínica da doença. Em biópsias de pacientes com câncer de próstata metastático, Fusobacterium nucleatum foi detectado de forma recorrente, sugerindo um possível papel na progressão tumoral. Esta tese oferece avanços metodológicos relevantes para a detecção e análise de microrganismos em tecidos humanos de baixa biomassa, além de contribuir com novas hipóteses sobre mecanismos de interação micróbiohospedeiro. Os achados apresentados abrem novas possibilidades para a vigilância de patógenos, elucidação de processos imunológicos e identificação de biomarcadores em doenças complexas.