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Metabolic and pathogenic implications of sialic acid utilization in Clostridioides difficile infection

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Autor(es):
Da Silva Junior, Dorivaldo Marques ; Martins, Gabriela Castilho ; Ferreira-Moura, Thais Alana ; Ordine, Joao Vitor Wagner ; Zaramela, Livia Soares
Número total de Autores: 5
Tipo de documento: Artigo Científico
Fonte: FUTURE MICROBIOLOGY; v. 20, n. 18, p. 17-pg., 2025-12-20.
Resumo

Clostridioides difficile infection is a growing public health concern, marked by high recurrence rates and substantial clinical and economic burden. While gut microbiota disruption is a well-established driver of C. difficile infection (CDI), recent studies suggest that sialic acid (Sia), a terminal monosaccharide found on host glycoconjugates, may contribute to key aspects of C. difficile colonization and persistence. In this review, we explore how C. difficile interacts with Sia in the gut environment. Genomic analyses reveal that while the bacterium lacks sialidase activity and de novo Sia synthesis, it can catabolize free N-acetylneuraminic acid (Neu5Ac), relying on other microbes to liberate it from host glycans. We examine evidence linking Sia availability to nutrient acquisition, toxin binding, mucosal interactions, and microbial competition, particularly under dysbiotic or inflamed conditions. Additionally, we review emerging therapeutic approaches, including microbiota-based interventions and engineered probiotics, that may influence Sia dynamics or exploit them to suppress C. difficile. Although the role of Sia in CDI remains incompletely understood, growing evidence points to its relevance in shaping host-microbe and microbe-microbe interactions. We highlight current knowledge gaps and propose directions for future research to clarify the functional importance of Sia in C. difficile pathogenesis and therapy. (AU)

Processo FAPESP: 24/10047-9 - Análise de genômica e metagenômica comparativa para avaliar a base genética da síntese, metabolismo e incorporação de ácidos siálicos por bactérias.
Beneficiário:Thais Alana Ferreira Moura
Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Doutorado Direto
Processo FAPESP: 24/06686-6 - Mapeamento das vias do metabolismo de ácidos siálicos bacterianas em dados de sequenciamento de doenças inflamatórias intestinais
Beneficiário:Dorivaldo Marques da Silva Junior
Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Iniciação Científica
Processo FAPESP: 20/08554-9 - Estabelecimento de uma plataforma experimental e computacional para o estudo das interações entre microrganismos e hospedeiro mediadas por ácidos siálicos
Beneficiário:Lívia Soares Zaramela
Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Jovens Pesquisadores
Processo FAPESP: 24/03785-3 - Estabelecimento de comunidades microbianas sintéticas para o estudo da cooperação ou competição entre as bactérias patogênicas e a bactérias comensais na presença de ácidos siálicos.
Beneficiário:João Vitor Wagner Ordine
Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Mestrado