Um composto simples para controlar micróbios intestinais complexos

Um composto simples para controlar micróbios intestinais complexos

Pesquisadores do Centro RIKEN para Ciências Médicas Integrativas (IMS) descobriram que o acetato, um importante metabólito produzido por algumas bactérias intestinais, está envolvido na regulação de outras bactérias intestinais. Especificamente, experimentos mostraram que o acetato pode desencadear uma resposta imunológica contra bactérias potencialmente prejudiciais. Os resultados, publicados na revista científica natureza, levará ao desenvolvimento de novas maneiras de regular o equilíbrio das bactérias intestinais.

Você pode se surpreender ao saber que 40 trilhões de bactérias importantes vivem em nossos intestinos. Eles ajudam a nos manter saudáveis, produzindo nutrientes essenciais e eliminando patógenos estranhos. Por outro lado, essas bactérias comensais podem prejudicar sua saúde se estiverem fora de controle. Portanto, compreender a forma como o corpo regula o equilíbrio das bactérias intestinais é uma questão importante para se manter saudável.

A imunoglobulina A (IgA) é o anticorpo mais abundante produzido no corpo humano, secretado principalmente nas superfícies mucosas do trato intestinal. Acredita-se que a IgA regule o crescimento, a colonização e a função das bactérias intestinais ligando-se a elas. No entanto, até agora, não sabíamos o que poderia desencadear respostas de IgA a bactérias em um ambiente intestinal que muda dinamicamente.

As bactérias intestinais nos ajudam a quebrar o que comemos em pedaços menores chamados metabólitos. Estudos recentes sugerem que esses metabólitos têm um impacto significativo na função imunológica do trato intestinal. Em particular, os ácidos graxos de cadeia curta (SCFAs), um dos principais metabólitos das bactérias intestinais, são conhecidos por estarem envolvidos na criação e regulação da função das células imunológicas. Acredita-se que eles aumentem a produção de IgA, mas até agora ninguém sabia o que poderia desencadear esse comportamento.

Um grupo de pesquisa liderado por Hiroshi Ohno no RIKEN IMS alimentou ratos com alimentos que podem aumentar especificamente os SCFAs localmente no intestino grosso. A análise dos ratos mostrou que o acetato, um tipo de SCFA, aumenta o número de células produtoras de IgA e a quantidade de IgA, e também regula a quantidade de IgA ligada a cada bactéria intestinal. “Os SCFAs, incluindo o acetato, são facilmente absorvidos no estômago e no intestino delgado proximal, por isso foi difícil investigar os efeitos dos SCFAs administrados por via oral no intestino distal, como o cólon, onde os níveis intrínsecos de SCFA são altos”, diz Ohno. “Nossos colaboradores desenvolveram um método que pode entregar com eficiência os metabólitos no intestino distal, o que nos permitiu analisar os efeitos dos SCFAs no sistema imunológico lá.” Outros SCFAs, como o ácido propiônico ou o ácido butírico, não afetaram a IgA.

Os pesquisadores também descobriram que o tipo de bactéria à qual o IgA se liga depende da presença ou não do acetato. Normalmente, a IgA se liga principalmente a bactérias simbióticas comuns, mas em camundongos tratados com acetato, ela tende a se ligar a bactérias potencialmente prejudiciais, como a E. coli. Uma análise mais detalhada mostrou que quando o acetato leva à produção de IgA no cólon, a IgA se liga a essas bactérias potencialmente prejudiciais e as impede de se estabelecerem e invadirem a camada de muco.

Essas descobertas foram um tanto inesperadas. “No início, pensamos que o acetato simplesmente aumentava a IgA igualmente contra todas as bactérias comensais”, explica Ohno. “Foi bastante surpreendente ver que aumenta preferencialmente a produção de IgA contra certos micróbios por meio da colaboração com outras células do sistema imunológico.” Na verdade, os experimentos mostraram que o acetato apenas aumentava a produção de IgA quando bactérias potencialmente prejudiciais estavam presentes.

No geral, este estudo revelou que o acetato produzido por bactérias pode alterar o equilíbrio de IgA no intestino. O processo envolve o aumento da produção de IgA junto com componentes bacterianos. Ao aumentar a produção de IgA, especialmente IgA que ataca bactérias potencialmente prejudiciais, o acetato pode alterar a composição bacteriana dos intestinos.

“O acúmulo de evidências sugere o envolvimento da microbiota intestinal em muitas doenças humanas. IgA é uma das formas mais eficientes de controlar a microbiota e, portanto, acreditamos que nossas descobertas são a base para esse mecanismo regulatório. Como as funções dos metabólitos permanecem amplamente desconhecidas, continuaremos nos concentrando nas interações hospedeiro-micróbio por meio dessas pequenas moléculas para revelar como elas afetam a fisiopatologia humana ”, diz Ohno.

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