Existem trilhões de bactérias vivendo no corpo humano. As bactérias intestinais em indivíduos humanos desempenham um papel único na saúde e na doença. Eles primam a imunidade durante o período formativo de 2 semanas logo após o nascimento, evitam a invasão e o crescimento excessivo de espécies bacterianas patogênicas e mantêm a integridade do epitélio intestinal, entre outras coisas.
Um patógeno potencial que ocorre comumente no intestino humano é a bactéria Escherichia coli ( E. coli )
Bactéria Escherichia coli, E.coli, bactérias gram-negativas em forma de bastonete, parte da flora intestinal normal e agente causador de diarreia e inflamação, Ilustração 3D:Kateryna Kon / Shutterstock As células cancerosas se desenvolvem devido a mutações específicas no DNA, que causam proliferação desenfreada e perda de características maduras, em muitos casos, resultando eventualmente no crescimento do tumor. As mutações costumam ser causadas pela exposição à luz ultravioleta ou pelo fumo. Exposições repetidas aumentam as chances de mutações prejudiciais se acumularem dentro de uma célula, causando transformação cancerosa.
Representação esquemática da injeção de bactérias no lúmen de um organoide, e uma imagem de microscopia fluorescente de tal organoide. Organoide intestinal humano (verde) preenchido com bactérias marcadas (azul). Crédito da imagem:Cayetano Pleguezuelos-Manzano, Jens Puschhof, Axel Rosendahl Huber, © Hubrecht Institute É sabido que todo tipo de dano ao DNA causa um padrão visível de dano ao DNA denominado assinatura mutacional ou pegada. Muitas dessas pegadas já são conhecidas, que registram o efeito de agentes como exposição ultravioleta ou tabagismo. Assim, o histórico de exposição muitas vezes pode ser conhecido observando-se a pegada mutacional. Contudo, os efeitos mutagênicos das bactérias intestinais eram desconhecidos até recentemente.
Como explica o pesquisador Ruben van Boxtel, “Essas assinaturas podem ter grande valor na determinação das causas do câncer e podem até direcionar estratégias de tratamento. Podemos identificar essas pegadas mutacionais em várias formas de câncer, também no câncer pediátrico. Desta vez, nos perguntamos se as bactérias genotóxicas também deixam sua marca distintiva única no DNA ”.
Ilustração da ligação da colibactina a uma sequência de DNA específica. Crédito de imagem:DEMCON | nymus3D, © Hubrecht Institute No estudo atual, os investigadores analisaram os organoides intestinais, que são pequenas massas de tecido intestinal crescidas como um miniorgão em laboratório, para testar se uma cepa específica de E. coli induz mutações no DNA. Esta cepa é encontrada em um quinto de todos os adultos.
Os pesquisadores cultivaram organóides intestinais que foram então expostos por cinco meses a esta cepa de E. coli , que produz uma genotoxina, uma substância química que prejudica o DNA humano. A substância química envolvida é chamada de colibactina. Os efeitos modificadores do gene dessa toxina significam que ela pode prejudicar os humanos, causando mutações.
Após 5 meses de exposição, as células organoides foram submetidas à extração de DNA, e o tipo, bem como o número de mutações devido à presença bacteriana, foi analisado.
Os pesquisadores descobriram que havia de fato um padrão único nas mutações que ocorriam nas células organoides. Em outras palavras, a cepa testada de E. coli causou um padrão de mutação distinto nas células humanas.
“Lembro-me da emoção quando as primeiras assinaturas apareceram na tela do computador, ”Diz Axel Rosendahl Huber. “Esperávamos alguma indicação de uma assinatura que pudéssemos seguir em outros experimentos, mas os padrões eram mais impressionantes do que qualquer assinatura que havíamos analisado antes. ”
A assinatura consistia em duas mutações que ocorreram juntas, sendo um a mudança de uma base de adenina (A) para qualquer uma das outras quatro bases de DNA, e o outro, a perda de um único A em longos trechos de poliA. Havia também outro A adicional na outra fita da hélice de DNA, localizado a uma distância de 3-4 bases de distância do local da mutação.
Na fase final, a equipe começou a explorar a forma como a colibactina causava danos ao DNA. Eles descobriram sua estrutura molecular e como isso agia sobre o DNA. A principal descoberta foi que a colibactina pode ligar dois As simultaneamente, causando a formação de uma ligação cruzada entre eles. Isso poderia, na opinião deles, explicar por que a colibactina causou seu padrão mutacional único.
A próxima etapa foi rastrear essa assinatura em outras células, nomeadamente, as células de pacientes com câncer. Além disso, os pesquisadores não economizaram nisso. Eles examinaram milhares de mutações em mais de 5, 000 cânceres, de muitos tipos diferentes.
Uma descoberta empolgante se destacou:mais de 5% dos cânceres de intestino apresentaram essa pegada, mas estava presente em menos de um em cem de outros DNAs de câncer. Entre estes, o tecido era conhecido por estar exposto à mesma bactéria - como câncer de boca ou bexiga urinária.
Ameaçadoramente, este padrão revelador também foi encontrado no DNA de pacientes com câncer de cólon, o que pode muito bem indicar uma ligação entre a bactéria e a doença. Jens Puschhof diz, “Sabe-se que a E. coli pode infectar esses órgãos, e estamos ansiosos para explorar se sua genotoxicidade pode atuar em outros órgãos além do cólon. ”
Este estudo marca a primeira vez que uma conexão direta foi encontrada entre o microbioma humano e as mutações que causam o desenvolvimento do câncer.
O assustador é que, nas palavras de Hans Clever, do Hubrecht Institute, que conduziu o estudo, “Existem probióticos atualmente no mercado que contêm cepas genotóxicas de E. coli. Alguns desses probióticos também são usados em ensaios clínicos neste momento. Essas cepas de E. coli devem ser reavaliadas criticamente no laboratório. ”
Ele explica que, apesar do alívio de curto prazo para certas condições dolorosas, como fibromialgia ou síndrome do intestino irritável, quando usado por um curto período, eles podem causar câncer após décadas.
A descoberta desta assinatura de mutação pode ajudar a rastrear os pacientes quanto às suas chances de desenvolver um tumor, com base na presença desta cepa genotóxica. Estima-se que ocorra em até um quinto dos indivíduos saudáveis. É até possível que usando os antibióticos certos, essas bactérias podem ser erradicadas, e as chances de desenvolvimento de tumor significativamente reduzidas. Ou pelo menos, pode ajudar a detectar esses tumores logo no início de seu curso.
O microbioma intestinal muda com o cozimento de alimentos vegetais,
Bactéria intestinal associada a alterações metabólicas e autismo em novo estudo
Glóbulos brancos e seu papel no cérebro
Destaques e principais conclusões do Boston Bacterial Meeting (BBM) 2019
Sexo oral pode desencadear vaginose bacteriana
Criptosporidiose agravada por probióticos comumente usados
O microbioma intestinal também é uma realidade na vida fetal
Um estudo publicado no Journal of Clinical Investigation mostra que em ratos e humanos, o intestino fetal tem seu próprio microbioma, que provavelmente é derivado diretamente do organismo materno.
O estudo descreve a base de dados inicial do microbioma intestinal saudável e o perfil de abundância
Um banco de dados inicial do microbioma intestinal saudável e um perfil de abundância são descritos em um estudo publicado em 11 de setembro, 2019 no jornal de acesso aberto PLOS ONE por Charles Hadle
Probióticos como terapia adjuvante para pacientes COVID-19
Em 1892, Doderlein estabeleceu pela primeira vez a associação benéfica de microrganismos no corpo humano. Portanto, sob a pandemia COVID-19, pode ser benéfico avaliar o papel dos microrganismos no cor