Nossos genes moldam nossas bactérias intestinais, uma nova pesquisa mostra

Nossos genes moldam nossas bactérias intestinais, uma nova pesquisa mostra

Nosso microbioma intestinal - a “floresta tropical” em constante mudança de bactérias que vivem em nossos intestinos - é afetado principalmente por nosso estilo de vida, incluindo o que comemos ou os medicamentos que tomamos, mostra a maioria dos estudos.

Mas um estudo da Universidade de Notre Dame descobriu um componente genético muito maior em ação do que se conhecia.

No estudo, publicado recentemente em Ciência, os pesquisadores descobriram que a maioria das bactérias no microbioma intestinal são hereditárias depois de examinar mais de 16,000 perfis do microbioma intestinal coletados ao longo de 14 anos de uma população de babuínos há muito estudada no Parque Nacional Amboseli do Quênia. No entanto, essa herdabilidade muda com o tempo, com as estações e com a idade. A equipe também descobriu que várias das características do microbioma herdadas em babuínos também são herdadas em humanos.

“O ambiente desempenha um papel maior na formação do microbioma do que seus genes, mas o que este estudo faz é nos afastar da ideia de que os genes desempenham um papel muito pequeno no microbioma para a ideia de que os genes desempenham um papel difundido, embora pequeno, ”, Disse Elizabeth Archie, professora do Departamento de Ciências Biológicas e investigadora principal do estudo, que também é afiliada ao Instituto Eck de Saúde Global e à Iniciativa de Mudança Ambiental.

O microbioma intestinal realiza várias tarefas. Além de ajudar na digestão dos alimentos, cria vitaminas essenciais e auxilia no treinamento do sistema imunológico. Esta nova pesquisa é a primeira a mostrar uma conexão definitiva com a herdabilidade.

Estudos anteriores sobre o microbioma intestinal em humanos mostraram que apenas 5 a 13 por cento dos micróbios eram hereditários, mas Archie e a equipe de pesquisa levantaram a hipótese de que o baixo número resultou de uma abordagem "instantânea" para estudar o microbioma intestinal: todos os estudos anteriores mediram apenas um microbioma ponto no tempo.

Em seu estudo, os pesquisadores usaram amostras fecais de 585 babuínos Amboseli selvagens, normalmente com mais de 20 amostras por animal. Os perfis do microbioma das amostras mostraram variações nas dietas dos babuínos entre as estações chuvosa e seca. As amostras coletadas incluíram informações detalhadas sobre o hospedeiro, incluindo descendentes conhecidos, dados sobre condições ambientais, comportamento social, demografia e dieta em nível de grupo no momento da coleta.

A equipe de pesquisa descobriu que 97 por cento das características do microbioma, incluindo a diversidade geral e a abundância de micróbios individuais, eram significativamente hereditárias. No entanto, a porcentagem de herdabilidade parece muito mais baixa - até apenas 5 por cento - quando as amostras são testadas em apenas um único ponto no tempo, como é feito em humanos. Isso enfatiza a importância de estudar amostras do mesmo hospedeiro ao longo do tempo.

“Isso realmente sugere que no trabalho humano, parte do motivo pelo qual os pesquisadores não descobriram que a herdabilidade é porque, nos humanos, eles não têm uma década e meia de amostras fecais no freezer e não têm todo o hospedeiro inicial informações (individuais) de que precisam para revelar esses detalhes ”, disse Archie.

A equipe encontrou evidências de que fatores ambientais influenciam a herdabilidade de características no microbioma intestinal. A herdabilidade do microbiota era tipicamente 48 por cento maior na estação seca do que na chuvosa, o que pode ser explicado pela dieta mais diversificada dos babuínos durante a estação chuvosa. A herdabilidade também aumentou com a idade, de acordo com o estudo.

Como a pesquisa também mostrou o impacto significativo do meio ambiente nos microbiomas intestinais dos babuínos, suas descobertas concordaram com estudos anteriores, mostrando que os efeitos ambientais na variação do microbioma intestinal desempenham um papel maior do que os efeitos genéticos aditivos. Combinado com a descoberta do componente genético, a equipe planeja refinar sua compreensão dos fatores ambientais envolvidos.

Mas saber que os genes no microbioma intestinal são hereditários abre a porta para a identificação de micróbios no futuro que são moldados pela genética. No futuro, as terapias podem ser adaptadas para as pessoas com base na composição genética de seu microbioma intestinal.

O Projeto Amboseli Baboon, iniciado em 1971, é um dos estudos de primatas selvagens mais antigos do mundo. Focado no babuíno da savana, o projeto está localizado no ecossistema Amboseli da África Oriental, ao norte do Monte Kilimanjaro. Equipes de pesquisa rastrearam centenas de babuínos em vários grupos sociais ao longo de suas vidas. Os pesquisadores atualmente monitoram cerca de 300 animais, mas acumularam informações sobre a história de vida de mais de 1,500 animais.

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