Epidemiologia e ecologia de micobactérias não tuberculosas

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Epidemiologia e ecologia de micobactérias não tuberculosas Joseph O Falkinham III1 Epidemiology and ecology of nontuberculous mycobacteria As micob...

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Epidemiologia e ecologia de micobactérias não tuberculosas

Joseph O Falkinham III1

Epidemiology and ecology of nontuberculous mycobacteria

As micobactérias não tuberculosas (MNT) são patogénios oportunistas dos humanos e animais encontrados no meio ambiente1,2. Nos Estados Unidos, a prevalência de doenças por MNT vem aumentando 8% ao ano, atingindo atualmente quase 35 casos por cada 100 0003. Em Ontário, Canadá, a prevalência de doença pulmonar por MNT aumentou de 1,5 para 9,0 por 100 000 (6 vezes) no período 1997-20034. A evidência de que o ambiente é a fonte das doenças por MNT em seres humanos foi conseguida a partir do ADN de isolados de MNT de doentes com SIDA, de água de beber5 e de doentes imunocompetentes e de isolados de MNT de terra de vasos6 ou de um chuveiro doméstico7. Os seres humanos estão continuamente expostos a MNT, uma vez que estes vivem e crescem normalmente nos sistemas de distribuição da água de beber8, e 20% das amostras recolhidas em biofilmes nas cabeças dos chuveiros domésticos nos Estados Unidos tinham M. avium9.

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Nontuberculous mycobacteria (NTM) are opportunistic human and animal environmental pathogens1,2. In the United States, the prevalence of NTM disease is increasing by 8% per year and now stands at almost 35 cases per 100 0003. In Ontario, Canada the prevalence of NTM pulmonary disease increased from 1.5 to 9.0 per 100 000 (6-fold increase) over the period 1997-20034. Evidence that the environment was the source of NTM disease in humans was gained from the identity of DNA fingerprints of NTM isolates from AIDS patients and drinking water5 and from immunocompetent patients and NTM isolates from potting soils6 or a home shower7. Humans are continually exposed to nontuberculous mycobacteria (NTM) as they are normal inhabitants and grow in drinking water distribution systems8 and 20 % of showerhead biofilms (swab samples) collected from households in the United States had M. avium9.

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Os fatores de risco para doenças por MNT incluem: imunocompetência diminuída devido a infeção por VIH, cancro, quimioterapia, ou imunossupressão associada a transplantação, doença pulmonar preexistente, como pneumoconiose, silicose e doença do pulmão negro, alterações na arquitetura normal do tronco, alcoolismo e hábitos tabágicos10. Recentemente, mutações no regulador da condutância transmembranária na fibrose quística (RCTFQ) e genes de α-1-antitripsina têm sido associados ao risco aumentado de doença pulmonar por MNT11. É preocupante o facto de a doença pulmonar por MNT ter aumentado drasticamente entre homens e mulheres idosos magros que, não tendo os fatores de risco clássicos para doença micobacteriana, parecem ser substancialmente mais suscetíveis a doenças por MNT12. Com o envelhecimento das populações, é expectável que o número de idosos com doença pulmonar por MNT aumente, com o consequente peso para os prestadores de cuidados de saúde. A terapêutica recomendada para infeções por MNT inclui múltiplos antibióticos (e.g., claritromicina, etambutol e rifampin) por períodos de 24 meses13. As micobactérias não tuberculosas sobrevivem, crescem e persistem em habitats partilhados por seres humanos e animais. São oligotróficos, podendo crescer em água com mais de 50 μg de carbono orgânico assimilável (COA/)L14. A presença de grandes quantidades de MNT em pântanos de águas escuras e ácidas15 e no solo de pinhais16 deve-se, em parte, ao crescimento estimulado pela matéria orgânica do solo raramente metabolizada por outros microrganismos, nomeadamente ácidos húmico e fúlvico17. As micobactérias têm uma verdadeira membrana externa18, cujos ácidos micólicos de

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Risk factors for NTM disease include: reduced immune competence as a result of HIV infection, cancer, chemotherapy, or immunosuppression associated with transplantation, preexisting lung disease such as pneumoconiosis, silicosis, and black lung disease, altered normal chest architecture, alcoholism, and smoking10. Recently, mutations in the cystic fibrosis transmembrane conductance regulator (CFTR) and α-1-antitrypsin genes have been associated with increased risk of NTM pulmonary disease11. Quite alarming is the fact that pulmonary NTM disease has increased dramatically amongst elderly slender men and women, who lack the classic risk factors for mycobacterial disease, yet appear to be substantially more susceptible to NTM disease12. As the human population ages, it would be expected that the number of elderly with NTM pulmonary disease will increase, placing further demands on healthcare providers. Recommended therapy for NTM infections include multiple antibiotics (e.g., clarithromycin, ethambutol, and rifampin) for periods as long as 24 months13. NTM survive, grow, and persist in a number of habitats that are shared with humans and animals. NTM are oligotrophs; able to grow in water containing greater than 50 μg assimilable organic carbon (AOC/)L14. The presence of high numbers of NTM in coastal acidic, brown water swamps15 and pine forest soils16 is due, in part, to the growth stimulation by soil organic matter material rarely metabolized by other microorganisms; namely humic and fulvic acids17. Mycobacteria have a true outer membrane18, whose long chain mycolic acids

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cadeia longa contribuem para a hidrofobicidade, impermeabilidade e crescimento lento das células de MNT19. A hidrofobicidade da superfície das células de MNT é a mais elevada de todas as bactérias e é uma importante determinante da fagocitose dos macrófagos20. Embora a parede hidrofóbica reduza o índice de transferência de nutrientes hidrofílicos, contribui para a resistência a desinfetantes (e.g., cloro e biócidos) e a antibióticos21,22. As MNT penetram nos sistemas de tratamento de águas aderentes a partículas, sobrevivem à desinfeção e crescem em biofilmes na ausência de competidores mortos pela disinfeção8. A formação de biofilme também aumenta a resistência das MNT a desinfetantes23 e a antibióticos24. A hidrofobicidade também promove a aerossolização de micobactérias da água para o ar em ambientes como chuveiros e banheiras domésticos e nas profissões onde se manuseiam aerossóis25.

contribute to the hydrophobicity, impermeability, and slow growth of NTM cells19. The surface hydrophobicity of NTM cells is the highest amongst bacteria and is a major determinant of phagocytosis by macrophages20. Although the hydrophobic wall reduces the rate of transfer of hydrophilic nutrients, it contributes to disinfectant- (e.g., chlorine and biocides) and antibiotic-resistance21,22. NTM enter a water treatment system on particulates, survive disinfection, and grow in biofilms in the absence of competitors killed by disinfection8. Biofilm formation also increases NTM resistance to disinfectants23 and antibiotics24. Hydrophobicity also promotes the aerosolization of mycobacteria from water to air in environments such as showers and hot tubs in the home and occupations where aerosols are generated25.

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