Cientistas descobrem que bactérias intestinais injetam proteínas que controlam seu sistema imunológico
Cientistas descobriram uma maneira surpreendente de como as bactérias intestinais interagem com o corpo humano. Certos micróbios que habitam o sistema digestivo conseguem enviar proteínas diretamente para as células humanas, influenciando ativamente o comportamento do sistema imunológico. A pesquisa, liderada pelo Helmholtz Munich, com contribuições da Ludwig Maximilians University (LMU), da Aix Marseille University, do Inserm e de outros colaboradores internacionais, revela uma nova forma de comunicação entre as bactérias e as células humanas. Este achado oferece uma nova perspectiva sobre como o microbioma intestinal impacta 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 por trás dessas conexões ainda eram obscuros.
“Nosso objetivo era caracterizar melhor alguns dos processos subjacentes de como as bactérias intestinais afetam a biologia humana”, afirma Veronika Young, a primeira autora do estudo, junto com Bushra Dohai. “Ao mapear sistematicamente as interações diretas entre proteínas bacterianas e células humanas, agora podemos sugerir mecanismos moleculares por trás dessas associações.”
Sistemas de Injeção Ocultos em Bactérias intestinais “Amigáveis”
A equipe descobriu que muitas das bactérias intestinais comuns e não nocivas possuem sistemas de secreção tipo III. Essas são estruturas minúsculas, semelhantes a seringas, que permitem que as bactérias injetem suas próprias proteínas diretamente nas células humanas. Anteriormente, acreditava-se que esses sistemas estavam restritos às bactérias patogênicas, como a Salmonella.
“Isso muda fundamentalmente nossa visão sobre as bactérias comensais”, afirma 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 a Influência das Bactérias Intestinais nas Células Humanas
Para entender o que ocorre após a entrada dessas proteínas nas células humanas, os pesquisadores mapearam mais de mil interações entre proteínas efetoras bacterianas e proteínas humanas. Essa ampla rede revelou que as proteínas bacterianas tendem a direcionar-se a vias envolvidas na regulação imunológica e no metabolismo.
Experimentos de acompanhamento confirmaram que essas proteínas podem influenciar importantes sistemas de sinalização imune, 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, a inibição da 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 doença de Crohn. Essa descoberta sugere que a transferência direta de proteínas de bactérias para células humanas pode contribuir para a inflamação intestinal de longa duração. Além disso, fornece uma possível explicação para observações anteriores que conectavam mudanças no microbioma à doença.
Repensando as Interações entre Microbioma e Sistema Imunológico
Ao identificar essa camada anteriormente desconhecida de interação entre as bactérias intestinais e o sistema imunológico, o estudo avança o campo além de meras associações e em direção a uma compreensão mais profunda de causa e efeito. Ele também levanta novas questões sobre a origem desses sistemas de injeção, incluindo se eles evoluíram inicialmente para apoiar a coexistência com o hospedeiro ou se foram adaptados posteriormente por bactérias nocivas.
A pesquisa futura se concentrará em como proteínas bacterianas específicas interagem com células humanas em diferentes tecidos e contextos de doenças. Esses insights podem eventualmente levar a abordagens mais direcionadas para a prevenção e tratamento de doenças.
