Cientistas descobrem que bactérias intestinais injetam proteínas que controlam o sistema imunológico
Os cientistas descobriram uma maneira surpreendente de as bactérias intestinais interagirem com o corpo humano. Certos micróbios que vivem no sistema digestivo podem enviar proteínas diretamente para as células humanas, influenciando ativamente o comportamento do sistema imunológico. A pesquisa, liderada por Helmholtz Munich com contribuições da Ludwig Maximilians University (LMU), da Aix Marseille University, do Inserm e de outros colaboradores internacionais, revela uma forma de comunicação até então desconhecida entre bactérias e células humanas. Esta descoberta oferece uma nova visão sobre como o microbioma intestinal afeta a saúde e pode ajudar a explicar o seu papel em doenças como a doença de Crohn.
Durante anos, os pesquisadores associaram o microbioma intestinal a distúrbios imunológicos, metabólicos e inflamatórios. No entanto, a maior parte dessas evidências baseou-se em correlações, e os processos biológicos por trás dessas ligações permaneceram obscuros.
“Nosso objetivo era caracterizar melhor alguns dos processos subjacentes de como as bactérias intestinais afetam a biologia humana”, diz Veronika Young, primeira autora do estudo juntamente com Bushra Dohai. “Ao mapear sistematicamente as interações diretas proteína-proteína entre células bacterianas e humanas, podemos agora 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 prejudiciais carregam sistemas de secreção do tipo III. Estas são estruturas minúsculas semelhantes a seringas que permitem às bactérias injetar suas próprias proteínas diretamente nas células humanas. Anteriormente, os cientistas acreditavam que estes sistemas estavam limitados a bactérias causadoras de doenças, como a Salmonella.
“Isso muda fundamentalmente a nossa visão das bactérias comensais”, diz o Prof. Pascal Falter-Braun, Diretor do Instituto de Biologia de Rede em Helmholtz Munique e autor correspondente do estudo. “Isso mostra que essas bactérias não patogênicas não são apenas residentes passivos, mas podem manipular ativamente as células humanas, injetando suas proteínas em nossas células”.
Mapeando como as bactérias intestinais influenciam as células humanas
Para explorar o que acontece depois que essas proteínas entram nas células humanas, os pesquisadores mapearam mais de mil interações entre proteínas efetoras bacterianas e proteínas humanas. Esta grande rede revelou que as proteínas bacterianas tendem a ter como alvo as vias envolvidas na regulação imunológica e no metabolismo.
Experimentos de acompanhamento confirmaram que essas proteínas podem influenciar os principais sistemas de sinalização imunológica, incluindo respostas de NF-κB e citocinas. As citocinas são moléculas sinalizadoras que ajudam a coordenar a atividade imunológica e a prevenir reações excessivas que podem levar a doenças autoimunes. Por exemplo, o bloqueio da citocina Fator de Necrose Tumoral (TNF) é um tratamento comum para a doença de Crohn, uma doença autoimune que afeta o intestino.
Potencial ligação com a doença de Crohn
Os investigadores também descobriram que os genes responsáveis por estas proteínas efetoras bacterianas são mais comuns nos microbiomas intestinais de pessoas com doença de Crohn. Esta descoberta sugere que a transferência direta de proteínas das bactérias para as células humanas pode contribuir para a inflamação intestinal a longo prazo. Também fornece uma possível explicação para observações anteriores que ligavam as alterações do microbioma às doenças.
Repensando as interações do microbioma e do sistema imunológico
Ao identificar esta camada de interação até então desconhecida entre as bactérias intestinais e o sistema imunológico, o estudo muda o campo além das simples associações e em direção à compreensão de causa e efeito. Também levanta novas questões sobre a origem destes sistemas de injeção, incluindo se evoluíram primeiro para apoiar a coexistência com o hospedeiro ou se foram posteriormente adaptados por bactérias nocivas.
A pesquisa futura se concentrará em como proteínas bacterianas específicas interagem com células humanas em diferentes tecidos e ambientes de doenças. Estas informações poderão eventualmente levar a abordagens mais direcionadas para a prevenção e tratamento de doenças.
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