Cientistas descobriram uma maneira surpreendente de como as bactérias intestinais interagem com o corpo humano. Certos microrganismos que vivem no sistema digestivo podem enviar proteínas diretamente para as células humanas, influenciando ativamente o comportamento do sistema imunológico. A pesquisa, liderada pelo Helmholtz Munich, com contribuições da Universidade Ludwig Maximilians (LMU), da Universidade Aix Marseille, do Inserm e outros colaboradores internacionais, revela uma forma de comunicação anteriormente desconhecida entre bactérias e células humanas. Essa descoberta oferece novas percepções sobre como o microbioma intestinal afeta a saúde e pode ajudar a explicar seu papel em condições como a doença de Crohn.
Durante anos, pesquisadores associaram o microbioma intestinal a distúrbios imunológicos, metabólicos e inflamatórios. No entanto, a maior parte dessa evidência foi baseada em correlações, e os processos biológicos que sustentam essas ligações permaneceram obscuros.
“Nosso objetivo era caracterizar melhor alguns dos processos subjacentes de como as bactérias intestinais afetam a biologia humana”, afirma Veronika Young, primeira autora do estudo junto com Bushra Dohai. “Ao mapear sistematicamente as interações diretas entre proteínas bacterianas e humanas, agora podemos sugerir mecanismos moleculares por trás dessas associações.”
Sistemas de Injeção Ocultos em Bactérias Intestinais “Amigáveis”
A equipe descobriu que muitas bactérias intestinais comuns e não nocivas possuem sistemas de secreção do tipo III. Essas são estruturas minúsculas, semelhantes a seringas, que permitem que as bactérias injetem suas próprias proteínas diretamente nas células humanas. Anteriormente, os cientistas acreditavam que esses sistemas estavam limitados a bactérias patogênicas, como a Salmonella.
“Isso muda fundamentalmente nossa visão sobre as bactérias comensais”, diz o Prof. Pascal Falter-Braun, diretor do Instituto de Biologia de Redes do Helmholtz Munich e autor correspondente do estudo. “Isso demonstra que essas bactérias não patogênicas não são apenas residentes passivos, mas podem manipular ativamente as células humanas ao injetar suas proteínas em nossas células.”
Mapeando Como as Bactérias Intestinais Influenciam as Células Humanas
Para explorar o que acontece após a entrada dessas proteínas nas células humanas, os pesquisadores mapearam mais de mil interações entre as proteínas efetoras bacterianas e as proteínas humanas. Essa ampla rede revelou que as proteínas bacterianas tendem a atacar vias envolvidas na regulação imunológica e no metabolismo.
Experimentos adicionais confirmaram que essas proteínas podem influenciar sistemas de sinalização imunológica chave, incluindo NF-κB e respostas a citocinas. As citocinas são moléculas sinalizadoras que ajudam a coordenar a atividade imunológica e a prevenir reações excessivas que poderiam levar a doenças autoimunes. Por exemplo, bloquear a citocina Fator de Necrose Tumoral (TNF) é um tratamento comum para a doença de Crohn, uma condição autoimune que afeta o intestino.
Possível Ligação com a Doença de Crohn
Os pesquisadores também descobriram que os genes responsáveis por essas proteínas efetoras bacterianas são mais comuns nos microbiomas intestinais de pessoas com a doença de Crohn. Essa descoberta sugere que a transferência direta de proteínas de bactérias para células humanas pode contribuir para a inflamação intestinal a longo prazo. Ela também oferece uma possível explicação para observações anteriores que conectam mudanças no microbioma à doença.
Repensando as Interações entre o Microbioma e o Sistema Imunológico
Ao identificar essa camada de interação anteriormente desconhecida entre as bactérias intestinais e o sistema imunológico, o estudo move o campo além de simples associações e em direção à compreensão de causa e efeito. Isso também levanta novas questões sobre a origem desses sistemas de injeção, incluindo se eles evoluíram inicialmente para apoiar a coexistência com o hospedeiro ou foram posteriormente adaptados por bactérias prejudiciais.
Pesquisas futuras se concentrarão em como proteínas bacterianas específicas interagem com células humanas em diferentes tecidos e contextos de doença. Esses insights poderiam eventualmente levar a abordagens mais direcionadas para a prevenção e tratamento de doenças.
