Estudo de camundongos mostra que o micobioma intestinal influencia o metabolismo da dieta processada

Os estudos do microbioma do intestino humano se concentram principalmente nas bactérias. Outros micróbios que também estão presentes no intestino - vírus, protistas, archaea, e fungos - foram amplamente esquecidos.

Novas pesquisas em ratos agora apontam para um papel significativo para os fungos no intestino - as comunidades de fungos e leveduras conhecidas como micobioma - que são a interface ativa entre o hospedeiro e sua dieta.

"Mostramos que o micobiomo intestinal de camundongos saudáveis ​​foi moldado pelo ambiente, incluindo dieta, e que se correlacionou significativamente com os resultados metabólicos, "disse Kent Willis, M.D., um professor assistente da Universidade do Alabama em Birmingham e co-autor do estudo, publicado no jornal Biologia das Comunicações .

"Nossos resultados apóiam um papel do micobioma intestinal na adaptação metabólica do hospedeiro, e esses resultados têm implicações importantes sobre o desenho de estudos de microbioma e a reprodutibilidade de estudos experimentais do metabolismo do hospedeiro. "

Willis e seus colegas analisaram fungos no jejuno do intestino delgado do camundongo, local da população de fungos mais diversa no intestino do camundongo.

Eles descobriram que a exposição a uma dieta processada, que é representativo de uma dieta típica ocidental rica em carboidratos purificados, levou a diferenças persistentes nas comunidades de fungos que se associaram significativamente com a deposição diferencial de massa corporal em camundongos machos, em comparação com ratos alimentados com uma dieta padronizada.

Os pesquisadores descobriram que a deposição de gordura no fígado, a adaptação transcricional de tecidos metabolicamente ativos e os níveis séricos de biomarcadores metabólicos foram todos relacionados com alterações na diversidade e composição da comunidade fúngica.

Variações de fungos de dois gêneros - Thermomyces e Saccharomyces - foram as mais fortemente associadas a distúrbios metabólicos e ganho de peso.

O estudo teve um ponto de partida engenhoso. Os pesquisadores obtiveram ratos geneticamente idênticos de quatro fornecedores de animais de pesquisa diferentes. Sabe-se que as comunidades bacterianas intestinais variam muito de acordo com o fornecedor.

De forma similar, os pesquisadores descobriram variabilidade drasticamente diferente por parte do fornecedor para os micobiomas do jejuno, conforme medido por sequenciação de rRNA espaçador transcrito internamente.

Na linha de base, ratos de um dos vendedores tinham cinco gêneros de fungos únicos, e os ratos dos outros três fornecedores tinham três, dois e um gêneros únicos, respectivamente.

Eles também examinaram a composição da comunidade entre os reinos - ou seja, bactérias e fungos - e encontraram grandes diferenças de base da comunidade bacteriana.

A partir desta diversidade fúngica e bacteriana inicial, eles então mediram os efeitos do tempo e as diferenças na dieta - ração padronizada versus dieta altamente processada - na composição da comunidade de fungos e bactérias.

Os pesquisadores também abordaram uma questão fundamental:os organismos fúngicos detectados pelo sequenciamento de última geração vêm da dieta, ou são verdadeiros organismos comensais que colonizam e se replicam no intestino?

Eles compararam o sequenciamento das pelotas de alimentos, que continha alguns fungos, e o conteúdo do jejuno do camundongo para mostrar que os fungos do jejuno eram verdadeiros colonizadores comensais.

Assim, este estudo, liderado por Willis - e co-autor correspondente Joseph Pierre, Ph.D., e os co-primeiros autores Tahliyah S. Mims e Qusai Al Abdallah, Ph.D., do Centro de Ciências da Saúde da Universidade do Tennessee, Memphis, Tennessee - mostrou que as variações na abundância relativa e na composição do micobioma intestinal se correlacionam com as principais características do metabolismo do hospedeiro.

Isso estabelece uma base para a compreensão das complexas interações inter-reinos entre bactérias e fungos e como ambos se formam coletivamente, e potencialmente contribuir para, homeostase do hospedeiro.

Nossos resultados destacam a importância potencial do micobioma intestinal na saúde, e eles têm implicações para estudos metabólicos humanos e experimentais. A implicação para estudos de microbioma humano, que muitas vezes examinam apenas bactérias e coletam amostras apenas de comunidades fecais, é que o micobioma pode ter efeitos não avaliados nos resultados associados ao microbioma. "

Joseph Pierre, PhD, Autor co-correspondente do estudo, Universidade do Alabama em Birmingham

A pesquisa foi realizada principalmente no Centro de Ciências da Saúde da Universidade do Tennessee, onde Willis foi professor assistente antes de ingressar na Divisão de Neonatologia do Departamento de Pediatria da UAB no verão passado.

A pesquisa translacional no Willis Lung Lab da UAB busca entender como esses fungos comensais influenciam a fisiologia e a doença do recém-nascido, principalmente através da exploração do eixo intestino-pulmão na displasia broncopulmonar, uma doença pulmonar de recém-nascidos prematuros.

O estudo em Biologia das Comunicações usando animais adultos, Willis diz, ajudou a desenvolver modelos para pesquisas em andamento em animais recém-nascidos.

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