Cientistas criaram um microbioma humano do zero
Nossos corpos abrigam centenas ou milhares de espécies de micróbios – ninguém sabe ao certo quantos. Esse é apenas um dos muitos mistérios sobre o chamado microbioma humano.
Nosso ecossistema interno afasta os patógenos, ajuda a digerir os alimentos e pode até influenciar o comportamento. Mas os cientistas ainda precisam descobrir exatamente quais micróbios fazem o quê ou como. Muitos estudos sugerem que muitas espécies precisam trabalhar juntas para realizar cada um dos trabalhos do microbioma.
Para entender melhor como os micróbios afetam nossa saúde, os cientistas criaram pela primeira vez um microbioma humano sintético, combinando 119 espécies de bactérias encontradas naturalmente no corpo humano. Quando os pesquisadores deram a mistura a camundongos que não tinham um microbioma próprio, as cepas bacterianas se estabeleceram e permaneceram estáveis – mesmo quando os cientistas introduziram outros micróbios.
O novo microbioma sintético pode até resistir a patógenos agressivos e fazer com que os camundongos desenvolvam um sistema imunológico saudável, como faz um microbioma completo. As descobertas foram publicadas na revista Cell.
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Uma melhor compreensão do microbioma poderia levar a uma maneira poderosa de tratar uma série de doenças. Os médicos já podem usar o microbioma para tratar infecções intestinais com risco de vida pela bactéria Clostridium difficile. Eles só precisam transplantar fezes de um doador saudável, e a infecção geralmente desaparece.
“Funciona surpreendentemente bem”, disse a Dra. Alice Cheng, gastroenterologista da Universidade de Stanford que liderou o novo estudo.
Dr. Cheng e seus colegas agora podem usar o novo microbioma sintético para aprender sobre o papel de cada micróbio individual, conhecimento que pode ajudar os médicos a lidar com outros distúrbios. Por exemplo, os cientistas poderiam misturar um coquetel de 118 das 119 espécies no laboratório e ver como o microbioma modificado afeta a saúde dos camundongos.
No artigo publicado, os pesquisadores descrevem o projeto, a construção e o aumento in vivo de um microbioma intestinal complexo.
Destaques
- Apresenta-se a hCom1, uma comunidade definida de 104 espécies de bactérias intestinais.
- Foram preenchidos nichos abertos in vivo para formar a hCom2, uma comunidade definida de 119 espécies.
- Em camundongos gnotobióticos, a hCom2 exibiu resistência robusta à colonização contra E. coli.
- Camundongos colonizados por hCom2 ou por uma comunidade fecal humana são fenotipicamente semelhantes.
Resumo
Esforços para modelar o microbioma intestinal humano em camundongos levaram a importantes descobertas sobre os mecanismos das interações hospedeiro-micróbio. No entanto, as comunidades modelo estudadas até o momento foram definidas ou complexas, mas não ambas, limitando sua utilidade.
Neste estudo, os pesquisadores construíram e caracterizaram in vitro uma comunidade definida de 104 espécies bacterianas compostas pelos táxons mais comuns da microbiota intestinal humana (hCom1).
Em seguida, usou-se um processo experimental iterativo para preencher nichos abertos: camundongos livres de germes foram colonizados com hCom1 e depois desafiados com uma amostra fecal humana.
Identificou-se novas espécies que foram enxertadas após desafio fecal e foram adicionadas à hCom1, produzindo a hCom2.
Em camundongos gnotobióticos, a hCom2 exibiu maior estabilidade ao desafio fecal e resistência robusta à colonização contra Escherichia coli patogênica.
Os camundongos colonizados por hCom2 ou por uma comunidade fecal humana são fenotipicamente semelhantes, sugerindo que este consórcio permitirá uma interrogação mecanicista de espécies e genes em fenótipos associados ao microbioma.
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Fontes:
Cell, Vol. 185, Nº 19, em setembro de 2022.
The New York Times, notícia publicada em 06 de setembro de 2022.
