Cientistas descobriram uma forma surpreendente de como as bactérias intestinais interagem com o corpo humano. Alguns micróbios que habitam o sistema digestivo conseguem enviar proteínas diretamente para as células humanas, influenciando ativamente o funcionamento do sistema imunológico. A pesquisa, liderada pelo Helmholtz Munich com contribuições da Universidade Ludwig Maximilians (LMU), Universidade Aix Marseille, Inserm e outros colaboradores internacionais, revela uma forma de comunicação até então desconhecida entre as bactérias e as células humanas. Esta descoberta oferece novas perspectivas 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 dessas evidências se baseou em correlações, e os processos biológicos por trás dessas ligações ainda não estavam claros.
“Nosso objetivo era caracterizar melhor alguns dos processos subjacentes que mostram como as bactérias intestinais afetam a biologia humana”, afirma Veronika Young, primeira autora do estudo ao lado de Bushra Dohai. “Ao mapear sistematicamente as interações diretas de proteínas entre as células bacterianas e humanas, agora podemos sugerir mecanismos moleculares por trás dessas associações.”
Sistemas de Injeção Ocultos em Bactérias Intestinais “Benéficas”
A equipe descobriu que muitas bactérias intestinais comuns e não patogênicas possuem sistemas de secreção do tipo III. Estas são pequenas estruturas parecidas com seringas que permitem que as bactérias injetem suas próprias proteínas diretamente nas células humanas. Anteriormente, acreditava-se que esses sistemas eram limitados a bactérias patogênicas, como 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 mostra que essas bactérias não patogênicas não são apenas residentes passivos, mas podem manipular ativamente as células humanas ao injetar suas proteínas em nossas células.”
Investigando Como as Bactérias Intestinais Influenciam as Células Humanas
Para explorar o que ocorre 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 extensa rede revelou que as proteínas bacterianas tendem a atingir vias envolvidas na regulação imunológica e no metabolismo.
Experimentos de acompanhamento confirmaram que essas proteínas podem influenciar sistemas-chave de sinalização imunológica, incluindo NF-κB e respostas de 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 das bactérias para as células humanas pode contribuir para a inflamação intestinal a longo prazo. Isso também oferece uma possível explicação para observações anteriores que ligam mudanças no microbioma a doenças.
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 associações simples em direção a uma compreensão de causa e efeito. Também levanta novas questões sobre a origem desses sistemas de injeção, incluindo se eles evoluíram primeiramente para apoiar a coexistência com o hospedeiro ou se foram posteriormente adaptados por bactérias prejudiciais.
A pesquisa futura terá como foco como as proteínas bacterianas específicas interagem com as células humanas em diferentes tecidos e contextos de doenças. Essas percepções poderão levar, eventualmente, a abordagens mais direcionadas para prevenir e tratar doenças.
