https://repositorio.ufba.br/handle/ri/43154| Tipo: | Tese |
| Título: | Assinatura Molecular na Diferenciação da Tonsilite Viral e Bacteriana |
| Título(s) alternativo(s): | Molecular Signature in the Differentiation of Viral and Bacterial Tonsillitis |
| Autor(es): | Moreira, Paula Milena Melo Casais |
| Primeiro Orientador: | Oliveira, Viviane Sampaio Boaventura de |
| metadata.dc.contributor.advisor-co1: | Khouri, Ricardo |
| metadata.dc.contributor.advisor-co2: | Silva, Carolina Alves Costa |
| metadata.dc.contributor.referee1: | Oliveira, Viviane Sampaio Boaventura de |
| metadata.dc.contributor.referee2: | Pedreira, Joice Neves Reis |
| metadata.dc.contributor.referee3: | Akrami, Kevan Michal |
| metadata.dc.contributor.referee4: | Varela, David Greco |
| metadata.dc.contributor.referee5: | Fernandes, Gabriel da Rocha |
| Resumo: | Introdução: A tonsilite aguda, de origem viral ou bacteriana, representa um desafio diagnóstico. A distinção inadequada entre as etiologias pode levar ao uso excessivo de antibióticos e à resistência antimicrobiana. Estratégias que integrem a caracterização microbiana e a resposta imunológica local podem aprimorar o diagnóstico diferencial. Objetivo: Identificar um painel de biomarcadores in situ capazes de diferenciar tonsilites bacterianas e virais. Metodologia: Estudo transversal com 197 pacientes atendidos no Hospital Santa Izabel (Salvador,BA) com suspeita clínica de tonsilite aguda, além de 5 controles saudáveis. A inclusão nos grupos baseou-se no Escore de Centor modificado (bacteriana) e na presença de sintomas respiratórios altos com sinais tonsilares (viral). A classificação clínica foi realizada por emergencistas e especialistas. Excluíram-se pacientes com uso recente de antibióticos, anti-inflamatórios ou imunossupressores. Após a coleta das amostras de swab tonsilar, DNA e RNA foram convertidos em cDNA, preparados com painéis direcionados e sequenciados na plataforma Illumina MiSeq. As análises incluíram filtragem do hospedeiro, controle de qualidade, anotação taxonômica e normalização. A análise da metagenômica foi conduzida na plataforma CZID, com filtragem por abundância (≥100 rPM) e exclusão de espécies irrelevantes. Genes de resistência foram identificados com ARIBA e ResFinder. A expressão gênica foi avaliada pela tecnologia nCounter (NanoString). A análise transcriptômica incluiu expressão diferencial (log₂), correção por FDR e enriquecimento funcional (GO, KEGG, Reactome) via gProfiler. Os dados foram filtrados por prevalência (≥20%) e analisados por testes não paramétricos, PLS-DA, clusterização, correlações microrganismo-gene e curvas ROC/PR com validação cruzada 3-fold. Diversidades alfa e beta foram avaliadas com métricas ecológicas e PCoA. Resultados: Foram analisadas 46 amostras (31 virais, 10 bacterianas – emergencistas, 29 virais e 12 bacterianas - especialistas) e 5 controles. A análise metagenômica revelou uma comunidade microbiana complexa nos pacientes e controles saudáveis, incluindo patógenos e comensais. Não houve diferenças significativas nas diversidades alfa ou beta entre os grupos. Genes de resistência foram detectados independentemente da suspeita clínica. A análise da expressão gênica (n=24) distinguiu os grupos de tonsilite aguda. Nos casos bacterianos, houve regulação positiva de genes como IL21R, CD47, ITGAM e CD163, com enriquecimento da via MHC II. Já nos casos virais, genes como HLA-DRB5 e TUBA3E foram regulados positivamente, com enriquecimento da via de tráfego de conexons (p < 0,01). Conclusão: A expressão gênica in situ apresentou maior acurácia diagnóstica do que a simples detecção de patógenos, mostrando-se promissora na diferenciação etiológica. A metagenômica foi limitada pela complexidade inerente a essa análise e devido à diversidade da microbiota presente na cavidade oral. |
| Abstract: | Introduction: Acute tonsillitis, of viral or bacterial origin, represents a diagnostic challenge. Inadequate distinction between etiologies may lead to the overuse of antibiotics and antimicrobial resistance. Strategies that integrate microbial characterization and the local immune response may improve differential diagnosis. Objective: To identify an in situ biomarker panel capable of differentiating bacterial and viral tonsillitis. Methods: This was a cross-sectional study involving 197 patients seen at Hospital Santa Izabel (Salvador, BA) with clinical suspicion of acute tonsillitis, along with 5 healthy controls. Inclusion into groups was based on the modified Centor Score (bacterial) and the presence of upper respiratory symptoms with tonsillar signs (viral). Clinical classification was performed by emergency physicians and specialists. Patients with recent use of antibiotics, anti-inflammatory drugs, or immunosuppressants were excluded. Following collection of tonsillar swab samples, DNA and RNA were converted into cDNA, prepared using targeted panels, and sequenced on the Illumina MiSeq platform. Analyses included host filtering, quality control, taxonomic annotation, and normalization. Metagenomic analysis was conducted on the CZID platform, with abundance filtering (≥100 rPM) and exclusion of irrelevant species. Resistance genes were identified using ARIBA and ResFinder. Gene expression was evaluated using nCounter technology (NanoString). Transcriptomic analysis included differential expression (log₂), FDR correction, and functional enrichment (GO, KEGG, Reactome) via gProfiler. Data was filtered by prevalence (≥20%) and analyzed using non-parametric tests, PLS-DA, clustering, microorganism-gene correlations, and ROC/PR curves with 3-fold cross-validation. Alpha and beta diversities were evaluated using ecological metrics and PCoA. Results: A total of 46 samples were analyzed (31 viral, 10 bacterial – emergency physicians; 29 viral and 12 bacterial – specialists), along with 5 controls. Metagenomic analysis revealed a complex microbial community in both patients and healthy controls, including pathogens and commensals. There were no significant differences in alpha or beta diversity between groups. Resistance genes were detected regardless of clinical suspicion. Gene expression analysis (n=24) distinguished between acute tonsillitis groups. In bacterial cases, genes such as IL21R, CD47, ITGAM, and CD163 were upregulated, with enrichment of the MHC II pathway. In viral cases, genes such as HLA-DRB5 and TUBA3E were upregulated, with enrichment of the connexon trafficking pathway (p < 0.01). Conclusion: In situ gene expression demonstrated greater diagnostic accuracy than mere pathogen detection, showing promise in etiological differentiation. Metagenomics was limited by the inherent complexity of the analysis and the diversity of the oral cavity microbiota. |
| Palavras-chave: | Tonsilite Diagnóstico diferencial Transcriptômica Metagenômica Biomarcadores Resistência a antimicrobianos |
| CNPq: | CNPQ::CIENCIAS DA SAUDE |
| Idioma: | por |
| País: | Brasil |
| Editora / Evento / Instituição: | Universidade Federal da Bahia |
| Sigla da Instituição: | UFBA |
| metadata.dc.publisher.department: | Faculdade de Medicina da Bahia |
| metadata.dc.publisher.program: | Pós-Graduação em Ciências da Saúde (POS_CIENCIAS_SAUDE) |
| Citação: | Casais et al. 2025 |
| Tipo de Acesso: | Acesso Restrito/Embargado |
| URI: | https://repositorio.ufba.br/handle/ri/43154 |
| Data do documento: | 26-Ago-2025 |
| Aparece nas coleções: | Tese (PPgCS) |
| Arquivo | Descrição | Tamanho | Formato | |
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| Tese Paula Casais - Assinatura Molecular na Diferenciação da Tonsilite Viral e Bacteriana - ppgcs.pdf Until 2027-10-06 | 3,54 MB | Adobe PDF | Visualizar/Abrir Solicitar uma cópia |
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