Microbioma é o termo coletivo para todos os microrganismos e seu material genético presentes em um ambiente específico 4). O microbioma da superfície ocular (OSM) refere-se à comunidade de bactérias, fungos e vírus que normalmente residem na conjuntiva e córnea 2). A flora microbiana das pálpebras e cílios é considerada parte do microbioma da pele.
A superfície ocular saudável tem uma quantidade muito baixa de microrganismos em comparação com outras superfícies corporais e mucosas, sendo denominada “paucimicrobiana” 4). Cerca de 0,05 bactérias são detectadas por célula conjuntival, o que equivale a aproximadamente 1/150 da pele facial ou mucosa oral 4). Essa baixa quantidade microbiana é devida à pressão seletiva de enzimas antibacterianas nas lágrimas (lisozima, lactoferrina, defensinas) e mecanismos de eliminação física pelo piscar e reflexo lacrimal 4).
Os microrganismos normais da superfície ocular inibem competitivamente a colonização de microrganismos patogênicos e também contribuem para a maturação e regulação imunológica local 1)2). O desequilíbrio dessa condição é chamado de disbiose, e tem sido relatado como associado a várias doenças oculares.
A definição precisa do “microbioma central” (grupo de microrganismos comuns em um ambiente específico) ainda não foi estabelecida atualmente 4). Desafios técnicos em ambientes de baixa biomassa e variabilidade dos dados dificultam a padronização.
O microbioma da superfície ocular é a totalidade de bactérias, fungos e vírus que normalmente residem na conjuntiva e córnea. Está envolvido na manutenção da homeostase e defesa contra patógenos, e seu desequilíbrio (disbiose) está associado a muitas doenças oculares. Consulte a seção “Fisiopatologia” para detalhes.
Em dados combinados de 5 estudos usando sequenciamento metagenômico shotgun, as bactérias representam em média 91% dos microrganismos da superfície ocular, vírus em média 5% e fungos e outros eucariotos em média 4% 4).
Bactérias
Três filos principais: Proteobacteria (média 45%), Actinobacteria (média 23%) e Firmicutes (média 19%). Detectados consistentemente independentemente do método 4).
Gêneros mais abundantes: Corynebacterium (detectado em 17/18 estudos, média ponderada 11%). Seguido por Pseudomonas, Staphylococcus, Streptococcus e Acinetobacter 4).
Método de cultura: Estafilococos coagulase-negativos (ECN) são os mais isolados, seguidos por Corynebacterium e Propionibacterium 3).
Vírus
TTV (Torque teno virus): Vírus mais predominante na superfície ocular. Detectado em 86,3% das conjuntivas saudáveis 4).
Bacteriófagos: Vírus que infectam bactérias e regulam a densidade e distribuição das populações bacterianas 4).
Outros: MSRV, HERV-K (retrovírus endógeno humano), MCV e HPV são detectados em baixa frequência 4).
Fungos
Dois filos principais: Basidiomycota (média 78,67%) e Ascomycota (média 19,54%) 4).
Fungos centrais: Malassezia (74,65%) presente em mais de 80% dos indivíduos. Seguido por Rhodotorula, Davidiella, Aspergillus e Alternaria 4).
Patógenos oportunistas: Fusarium, Aspergillus, Malassezia e outros também estão presentes em olhos saudáveis.
A perturbação do microbioma da superfície ocular está associada a muitas doenças oculares. Abaixo estão as principais doenças e alterações na flora.
| Doença | Gêneros bacterianos aumentados | Gêneros bacterianos diminuídos |
|---|---|---|
| Ceratite bacteriana | Streptococcus · Pseudomonas | — |
| Disfunção das glândulas de Meibômio | Staphylococcus · Sphingomonas | Corynebacterium |
| Síndrome de Stevens-Johnson | Pseudomonas · Acinetobacter | — |
Na conjuntiva de pacientes com síndrome de Stevens-Johnson (SJS), a taxa de positividade de cultura é de 60%, significativamente maior do que 10% em indivíduos saudáveis 3). O sequenciamento do 16S rRNA relatou aumento da diversidade alfa e aumento de Lactobacillus, Bacteroides, Pseudomonas, Staphylococcus e Acinetobacter 3).
O microbioma conjuntival de pacientes diabéticos é mais diverso do que o de indivíduos saudáveis, com aumento de Acinetobacter e predominância de Proteobacteria 5).
Os fatores que alteram a composição do microbioma da superfície ocular são variados.
O uso de lentes de contato aumenta bactérias relacionadas à pele, como Pseudomonas e Acinetobacter, na superfície ocular, enquanto as bactérias normais diminuem. As lentes atuam como um meio que transfere micróbios da pele para o olho, potencialmente aumentando o risco de ceratite microbiana.
O método de cultura convencional tem uma longa história, mas sua sensibilidade é baixa. A taxa de positividade da cultura na superfície ocular saudável é de apenas 10-13% 3). A cultura tem a vantagem de detectar apenas bactérias vivas, mas não consegue detectar a maioria das bactérias de difícil cultivo, vírus e fungos 4).
Este método envolve a amplificação do gene 16S rRNA por PCR seguido de sequenciamento 4). Pode detectar três vezes mais diversidade do que a cultura 3). No entanto, tem como alvo apenas bactérias, não detectando vírus e fungos. O viés de amplificação por PCR pode afetar os resultados 4).
Este método fragmenta todo o DNA da amostra e o sequencia. Pode detectar bactérias, vírus, fungos e arqueias simultaneamente, além de permitir a análise do perfil funcional 4). No entanto, em ambientes de baixa biomassa, a contaminação por fragmentos curtos (incluindo contaminação do kit de extração de DNA, chamada “kitome”) é um problema 4).
As características de cada método estão resumidas abaixo.
| Método | Alvo | Vantagens e Limitações |
|---|---|---|
| Cultura | Apenas bactérias vivas | Baixa sensibilidade (positividade 10-13%) |
| 16S rRNA | Apenas bactérias | Alta sensibilidade, mas com viés de PCR |
| Shotgun | Todos os microrganismos | Abrangente, mas suscetível a contaminação |
Em amostras de baixa biomassa, é necessária a remoção do DNA do hospedeiro (depleção) ou o enriquecimento do microbioma. A lise seletiva de células hospedeiras pode aumentar o conteúdo relativo de DNA bacteriano em até 10 vezes 4). Futuramente, é necessário estabelecer protocolos padronizados incluindo controles positivos e negativos 4).
Atualmente, não existe terapia estabelecida que tenha como alvo específico a disbiose do microbioma da superfície ocular. O manejo atual divide-se em melhora do estilo de vida e intervenções em fase de pesquisa.
Há relatos de que probióticos orais melhoram o volume de lágrimas e o TBUT no olho seco, mas são achados de pesquisa e não tratamento padrão. A modulação imunológica via eixo intestino-olho é proposta como mecanismo de ação. Consulte a seção “Fisiopatologia” para detalhes.
A homeostase da superfície ocular é mantida por mecanismos de defesa em múltiplas camadas2)4).
Defesa Física e Química
Reflexo de piscar e lacrimejamento: Remove mecanicamente os micróbios4).
Proteínas lacrimais antimicrobianas: Lisozima, lactoferrina, mucina e defensinas inibem o crescimento bacteriano4). 9% do proteoma lacrimal está envolvido na função antimicrobiana4).
Junções oclusivas epiteliais: As junções oclusivas entre as células epiteliais da córnea e conjuntiva formam uma barreira física2).
Defesa Imunológica
CALT: Tecido linfoide associado à conjuntiva. Estrutura folicular contendo células dendríticas, células B e células T, responsável tanto pela tolerância imunológica quanto pela vigilância imunológica2).
IgA secretora: Produzida por plasmócitos produtores de IgA na glândula lacrimal e conjuntiva. Inibe a adesão de patógenos e reveste micróbios comensais de forma não inflamatória2).
Células γδT, células MAIT, células NKT: Presentes no epitélio como células T não convencionais, fazendo a ponte entre a imunidade inata e adaptativa2).
Corynebacterium mastitidis é uma bactéria comensal não patogênica frequentemente encontrada na superfície ocular 2). Esta bactéria estimula as células γδT da conjuntiva a induzir a secreção de IL-17 e IL-22 2).
TLR2, TLR4 e TLR5 no epitélio corneano estão localizados intracelularmente ao nível das células aladas e basais, não na superfície 2). Esse posicionamento estratégico mantém um estado de “imunossilêncio” (immunosilence) que evita reações inflamatórias desnecessárias ao contato com bactérias comensais 2). Quando o epitélio é danificado, esses TLRs são ativados e iniciam a cascata inflamatória downstream.
As seguintes vias foram propostas para a indução de doenças da superfície ocular pela disbiose intestinal 2):
Em modelos animais, a superfície ocular de camundongos livres de germes mostra diminuição da densidade de células caliciformes e dano epitelial, que melhora com transplante fecal 5).
C. mastitidis é uma bactéria comensal não patogênica que estimula as células γδT da conjuntiva a induzir a secreção de IL-17 e IL-22. Isso resulta na produção de peptídeos antimicrobianos, recrutamento de neutrófilos e fortalecimento da barreira epitelial, prevenindo a colonização por patógenos.
Kittipibul et al. (2021) compararam o microbioma conjuntival de 20 olhos de pacientes com Síndrome de Stevens-Johnson e 20 olhos de indivíduos saudáveis 3). Pelo método de cultura, 60% do grupo Stevens-Johnson foram positivos, contra 10% do grupo saudável. O sequenciamento do 16S rRNA identificou o microbioma central do grupo Stevens-Johnson como Pseudoalteromonadaceae, Vibrionaceae, Burkholderiaceae e Enterobacteriaceae. O escore de gravidade da doença foi significativamente maior no grupo com cultura positiva (p=0,016).
Peter et al. (2023) relataram a associação entre o microbioma da superfície ocular saudável e o proteoma lacrimal 4). Das 2172 proteínas lacrimais, 9% estavam envolvidas em funções antimicrobianas. A via do metabolismo de aminoácidos é considerada um ponto de contato entre as bactérias da superfície ocular e a composição lacrimal, e Corynebacterium pode contribuir para o metabolismo de aminoácidos.
Os bacteriófagos são reguladores importantes das populações bacterianas, e sua aplicação terapêutica como alternativa aos antibióticos está sendo considerada 4). Fagos da família Siphoviridae também foram detectados na superfície ocular, podendo se tornar alvos terapêuticos futuros 4).
O tratamento de doenças da superfície ocular através da modulação do microbioma intestinal está sendo estudado 2). Ensaios clínicos de FMT em pacientes com síndrome de Sjögren estão em andamento, mas mais pesquisas são necessárias para elucidar a relação fisiopatológica entre o microbioma intestinal e a superfície ocular 5).
O estabelecimento de protocolos de análise padronizados em ambientes de baixa biomassa é urgente 4). A análise em múltiplas camadas integrando metagenômica, proteômica e metabolômica deve aprofundar a compreensão funcional do microbioma da superfície ocular 3).
