Disbiose nasal na DPOC: Dolosigranulum pigrum como novo biomarcador preditivo de exacerbações agudas

A doença pulmonar obstrutiva crônica (DPOC) é marcada por episódios de agravamento agudo dos sintomas, conhecidos como exacerbações agudas da DPOC (EADPOC). Embora o aumento da suscetibilidade a infecções virais seja considerado um fator chave para a ocorrência da doença, outros elementos associados a esse risco ainda precisam ser elucidados. Nesse cenário, a mucosa nasal atua como a primeira linha de defesa contra patógenos respiratórios e desempenha um papel determinante na suscetibilidade e na gravidade das infecções respiratórias. A microbiota nasal exerce função central na regulação da imunidade mucosa e nas defesas antimicrobianas locais, com evidências crescentes apontando que também influencia no desenvolvimento e na progressão de doenças das vias aéreas inferiores.

Em outras condições respiratórias, como na asma pediátrica, a disbiose da microbiota nasal foi associada a uma maior gravidade da doença e a exacerbações mais frequentes. Além disso, o aumento de espécies patogênicas, como Staphylococcus aureus, ou a redução de bactérias protetoras, como Dolosigranulum pigrum, no compartimento sinonasal têm sido associados a patologias respiratórias como pneumonia, asma e rinossinusite crônica.

Embora alterações na microbiota nasal estejam ligadas ao aumento da suscetibilidade a infecções respiratórias, um importante gatilho para EADPOC, uma relação direta entre a microbiota nasal, a gravidade da DPOC e o risco de exacerbação ainda não havia sido claramente estabelecida. Para abordar essa lacuna, Roca et al., (2026) caracterizaram a microbiota nasal em pacientes com DPOC e as comparou a controles saudáveis, acompanhando-os longitudinalmente para identificar marcadores preditivos de novos eventos exacerbatórios.

Para isso, foi realizado um estudo longitudinal e observacional, recrutando participantes na Clínica Especializada em Pneumologia da Universidade da Carolina do Norte em Chapel Hill entre novembro de 2021 e outubro de 2023. Os critérios de inclusão exigiram idade superior a 40 anos, limitação ao fluxo aéreo confirmada por espirometria, histórico de tabagismo e estabilidade clínica sem exacerbações nas quatro semanas anteriores à inclusão. O grupo de controles saudáveis foi composto por não fumantes com mais de 40 anos e função pulmonar normal.

Para a avaliação da microbiota nasal, coletou-se o fluido de revestimento epitelial nasal (Nasal Epithelial Lining Fluid — NELF). No momento da inclusão, os pacientes com DPOC foram categorizados segundo o histórico do ano anterior em dois subgrupos: Ever AECOPD (indivíduos com relato de uma ou mais exacerbações agudas no ano anterior) e Never AECOPD (sem episódios no período). Após a amostragem inicial, os participantes foram acompanhados prospectivamente ao longo de um ano, por meio de contatos trimestrais e revisão de prontuários médicos, para identificar a ocorrência de novos eventos de exacerbação.

O DNA bacteriano extraído das tiras de NELF foi submetido ao sequenciamento do gene 16S rRNA de comprimento total. Padrões comunitários microbianos (ZymoBIOMICS) foram empregados como controles positivos para verificação taxonômica, e tiras não utilizadas serviram como controles negativos para descontaminação. Além do sequenciamento profilático, a abundância absoluta do comensal D. pigrum foi quantificada especificamente por PCR em tempo real (qPCR) direcionado ao gene murJ. Para a análise bioinformática, táxons com abundância relativa inferior a 1% foram filtrados e os dados foram submetidos à transformação por razão logarítmica centralizada (CLR).

A diversidade alfa foi mensurada pelo índice de Shannon e a beta por PERMANOVA. A identificação de táxons diferencialmente abundantes entre grupos clínicos e clusters microbiológicos foi realizada pelo método Analysis of Composition of Microbiomes with Bias Correction 2 (ANCOM-BC2), ajustado para variáveis como sexo e idade. Redes de interação microbiana baseadas em correlação de Pearson foram construídas para mapear a coocorrência entre patobiontes e bactérias protetoras. Por fim, a acurácia do biomarcador D. pigrum e de variáveis clínicas consolidadas (como FEV₁ predito ≤ 50% e histórico prévio de exacerbação) em classificar a ocorrência de exacerbações prospectivas foi determinada por análises de curva Receiver Operating Characteristic (ROC) e regressão logística múltipla.

A coorte do estudo incluiu 41 indivíduos diagnosticados com DPOC, divididos entre 16 no grupo Ever AECOPD e 25 no Never AECOPD, além de 15 controles saudáveis sem doença pulmonar. No momento da inclusão, os participantes do grupo Ever AECOPD apresentavam menor função pulmonar e maior utilização de terapia tripla inalada. A análise inicial da microbiota nasal não demonstrou diferenças significativas na diversidade alfa ou na composição bacteriana em relação a sexo, idade, tabagismo ou estrato de VEF₁. Entretanto, a análise de diversidade beta revelou uma diferença significativa na composição bacteriana entre o grupo Ever AECOPD e os controles saudáveis, observando-se uma tendência de maior abundância de Staphylococcus epidermidis e redução de D. pigrum nos pacientes com exacerbações prévias.

A marcada heterogeneidade observada no grupo Never AECOPD levou à realização de um agrupamento, o qual identificou duas arquiteturas comunitárias distintas na população do estudo. O Cluster 1 (assinatura saudável) reuniu exclusivamente controles saudáveis e indivíduos do grupo Never AECOPD. Este agrupamento caracterizou-se por menor diversidade alfa e enriquecimento significativo de táxons comensais protetores, especificamente D. pigrum, Corynebacterium pseudodiphtheriticum e C. propinquum. Por outro lado, o Cluster 2 (assinatura patogênica) incluiu participantes de todas as categorias clínicas, apresentando maior diversidade microbiana e enriquecimento de patobiontes como S. epidermidis, Cutibacterium acnes e S. aureus. Análises subjacentes confirmaram que os pacientes do grupo Never AECOPD alocados no Cluster 1 eram microbiologicamente semelhantes aos controles saudáveis, enquanto aqueles do Cluster 2 aproximavam-se do perfil do grupo Ever AECOPD.

No acompanhamento prospectivo de um ano, 17 participantes com DPOC apresentaram pelo menos um novo evento de exacerbação. A composição da microbiota nasal desses pacientes diferiu significativamente daquela observada nos indivíduos que permaneceram estáveis ao longo do ano. A ocorrência de exacerbações prospectivas esteve associada à menor abundância relativa de D. pigrum, C. segmentosum e C. propinquum, acompanhada por maior abundância de S. aureus. A análise de redes microbianas demonstrou que, no grupo sem novas exacerbações, D. pigrum apresentou correlação positiva e agrupamento com C. propinquum, enquanto no grupo que exacerbou observou-se forte correlação positiva e agrupamento entre S. epidermidis e S. aureus.

A quantificação absoluta por qPCR do gene murJ indicou que a presença de D. pigrum esteve associada a valores superiores de VEF₁ predito, existindo uma correlação positiva entre a abundância da bactéria e a função pulmonar. Os indivíduos que desenvolveram exacerbações prospectivas apresentaram contagens totais de D. pigrum significativamente menores em comparação aos não exacerbadores, sendo que todos os pacientes que exacerbaram apresentaram níveis inferiores a 50.000 cópias por amostra. Na análise de curva ROC, o ponto de corte de D. pigrum < 50.000 cópias/amostra isoladamente demonstrou capacidade preditiva para exacerbações futuras com área sob a curva (AUC) de 0,687, desempenho semelhante ao VEF₁ predito < 50% (AUC = 0,690) e ao histórico prévio de exacerbações (AUC = 0,669). Notavelmente, a combinação de D. pigrum < 50.000 cópias com VEF₁ predito < 50% atingiu o maior valor preditivo do estudo, superando a combinação clínica tradicional de VEF₁ predito < 50% com histórico de exacerbação prévia.

Em suma, Roca et al., (2026) destacaram que a microbiota nasal pode ser classificada em duas assinaturas microbiológicas distintas, uma protetora e uma patogênica, demonstrando que indivíduos com histórico ou risco futuro de EADPOC apresentam um estado claro de disbiose. Na análise de diversidade, observou-se que o agrupamento saudável apresentou menor diversidade alfa do que o agrupamento patogênico. Embora essa seja tradicionalmente associada a desfechos clínicos desfavoráveis em outros nichos, na microbiota nasal esse fenômeno reflete a dominância de comensais "guardiões" (gatekeepers), como D. pigrum, C. propinquum e C. pseudodiphtheriticum, que restringem a colonização por outros microrganismos. A redução desses permite a proliferação de táxons oportunistas e patobiontes, elevando a diversidade microbiana.

Entre os mecanismos protetores propostos, o D. pigrum destacou-se por sua capacidade de inibir diretamente o crescimento de patógenos respiratórios relevantes, como S. aureus, Moraxella catarrhalis e Streptococcus pneumoniae. Além disso, a sua presença pode atuar suprimindo citocinas inflamatórias locais ou servir como um indicador de integridade biológica das vias aéreas. Em contrapartida, a abundância de S. epidermidis esteve elevada no agrupamento patogênico, contudo, seu valor isolado como biomarcador é limitado devido à alta variabilidade interpessoal e ao risco de contaminação cutânea durante a amostragem. Notavelmente, nos pacientes que desenvolveram exacerbações prospectivas, o S. epidermidis passou a apresentar forte correlação positiva com o S. aureus, sugerindo uma transição para um comportamento simbiótico patogênico no contexto da disbiose.

Do ponto de vista clínico, o estudo posiciona o D. pigrum como um biomarcador independente para estimar o risco de exacerbações futuras na DPOC. A mensuração quantitativa absoluta dessa bactéria demonstrou efeito aditivo ao VEF₁ predito na análise de curva ROC, indicando que a função pulmonar por si só não contempla toda a proteção conferida pela microbiota. Sob a perspectiva terapêutica, esses achados fundamentam o desenvolvimento do D. pigrum como probiótico de administração nasal direcionada, oferecendo uma estratégia de restauração da homeostase mucosa como "traço tratável", em alternativa às abordagens de descolonização temporária.