Análise Metagenômica na Investigação do Papel da Composição da Microbiota Intestinal em Pacientes com Doença de Crohn e Colite Ulcerativa
Metagenômica de Shotgun, Doença Infalamtória Intestinal, Doença de Crohn, Colite Ulcerativa, Aprendizado de Máquina.
É amplamente aceito que o corpo humano contém mais células bacterianas do que humanas. Novas técnicas de sequenciamento permitem investigar o papel da microbiota na saúde, especialmente em Doenças Inflamatórias Intestinais (DII) como Doença de Crohn (CD) e Colite Ulcerativa (UC), caracterizadas por sintomas como dor abdominal, diarreia, perda de peso, anemia e fadiga. A CD é uma inflamação transmural do trato gastrointestinal, enquanto a UC afeta a mucosa colônica. O diagnóstico de DII é frequentemente tardio e a maioria dos pacientes com DII apresentam disbiose crônica. Este trabalho visa identificar diferenças e padrões da microbiota em pacientes com DII e indivíduos saudáveis, usando análise metagenômica e aprendizado de máquina. Isso pode ajudar a identificar subgrupos das doenças e eliminar fatores de confusão. Dados de sequenciamento do iHMP Project são analisados com os pipelines Euryale e HUMAnN para classificação taxonômica e anotação funcional. Resultados iniciais da classificação taxonômica (abundância, diversidade, riqueza e interação) mostraram maior diversidade (índice de Shannon) em UC, seguida pelo grupo controle (nonIBD), e menor em CD. O teste de Wilcoxon indicou maior significância estatística entre CD e nonIBD. Não houve diferença significativa entre UC e nonIBD. Isso sugere que a UC preserva a diversidade microbiana, enquanto a CD está associada a uma redução acentuada. Aplicações futuras de aprendizado de máquina (Random Forest) buscarão padrões e associações entre a microbiota e as DII, identificando mudanças taxonômicas e funcionais. Isso pode oferecer insights sobre o desenvolvimento e progressão da CD e UC, contribuindo para a compreensão dos mecanismos subjacentes, identificação de alvos terapêuticos e potenciais biomarcadores para diagnóstico e tratamento.