Pesquisadores de Princeton encontram ligação entre micróbios e cânceres em raposas da Califórnia ameaçadas

Os micróbios estafilococos podem levar ao câncer?

p Micróbios são conhecidos por afetar a digestão, humor e saúde geral, e agora os pesquisadores de Princeton mostraram que uma mudança no microbioma está ligada ao câncer - pelo menos em uma subespécie ameaçada de raposas encontrada apenas em uma ilha na costa da Califórnia.

p A pesquisa deles sugere um processo de várias etapas:primeiro, as raposas Santa Catalina do tamanho de um gato ficam infestadas de ácaros da orelha, que mudam o microbioma das raposas e permitem que uma infecção estafilocócica se instale. Como Staphylococcus pseudintermedius corre solta, a infecção resistente a antibióticos leva à inflamação crônica das orelhas das raposas. Nesse ambiente de tecido inflamado, os tumores podem florescer. Os pesquisadores detalharam suas descobertas na revista Ecologia Molecular .

p "Ficamos muito animados em encontrar resultados tão claros, "disse Alexandra DeCandia, o primeiro autor no artigo e um estudante de graduação no laboratório de Bridgett vonHoldt, professor associado de ecologia e biologia evolutiva na Universidade de Princeton. "Tudo o que encontramos - diversidade de espécies reduzida, mudanças na composição da comunidade, superabundância de espécies potencialmente patogênicas - cabem dentro de nossas expectativas. "

p O projeto começou durante os esforços de conservação na Ilha de Santa Catalina, quando os pesquisadores notaram que cerca de metade das raposas adultas tinham tumores crescendo em suas orelhas. Essa é uma das maiores taxas de tumor já observadas na vida selvagem, solicitando estudo de acompanhamento imediato.

p Os primeiros trabalhos demonstraram uma ligação entre a infecção por ácaros da orelha e o crescimento do tumor. A maioria dos pesquisadores teorizou que os ácaros da orelha causam inflamação crônica, em última análise, desencadeando o crescimento de tumores. A equipe de DeCandia e vonHoldt queria saber se o microbioma também desempenhava um papel neste sistema.

p Esse foco na diversidade dentro do microbioma torna seu trabalho um excelente exemplo de para onde o campo se moverá no futuro. Só recentemente aprendemos como o microbioma é importante para a saúde de um indivíduo - seja um animal ou um ser humano. Anteriormente, os cientistas examinaram apenas parte da imagem. Eles certamente não estavam olhando para microbiomas - eles nem tinham ferramentas para fazer isso. ... Ao examinar isso, entendemos que a falta de diversidade nessa comunidade microbiana, combinada com a genética das raposas, Melhor nos ajuda a compreender não apenas a ameaça desta doença em particular, mas também de outras doenças. Este é realmente um novo paradigma para a compreensão das ameaças às espécies ameaçadas de extinção. "

George Amato, diretor de genômica da conservação do Museu Americano de História Natural

p As ameaçadas raposas de Santa Catalina são uma das seis subespécies de raposas das ilhas do canal (Urocyon littoralis) que vivem em seis das oito ilhas do canal na costa sul da Califórnia. Várias das subespécies, incluindo aqueles em Santa Catalina (U. littoralis catalinae), fizeram recuperações impressionantes à beira da extinção - com o resultado de que são todos incrivelmente semelhantes geneticamente, quase clones um do outro.

p A quase total falta de diversidade genética das raposas torna-as objetos de pesquisa fascinantes, disse DeCandia.

p "Normalmente vemos a diversidade genética como algo bom e necessário, ", disse ela." Isso mantém os organismos saudáveis ​​- pense nos efeitos negativos para a saúde associados à endogamia - e ajuda as populações a sobreviver a mudanças inesperadas em seu ambiente. Mas apesar de quase não ter variação genética, essas raposas apresentam poucos sinais de problemas de saúde ou depressão por endogamia. Isso nos leva a questionar se outras formas de diversidade - como seus organismos residentes - se tornam atores importantes na saúde e imunidade. É por isso que focamos nosso estudo no microbioma e na doença dessas raposas. "

p A ligação entre micróbios e cânceres foi um achado inesperado, DeCandia disse. "Quando nos propusemos a fazer este estudo, queríamos simplesmente caracterizar o microbioma em alguns locais diferentes do corpo das raposas. Assim como os naturalistas do século 19 iriam invadir um novo habitat e catalogar espécies, originalmente pretendíamos catalogar micróbios. Contudo, depois de olhar os canais auditivos mais de perto, descobrimos que havia uma grande variação associada ao estado de infecção do ácaro. Em seguida, giramos o papel para se concentrar quase inteiramente nos micróbios do canal auditivo associados à infecção por ácaros! "

p Com seus colaboradores da Catalina Island Conservancy, eles limparam dezenas de raposas para coletar micróbios, em seguida, extraiu o DNA para determinar quais micróbios estavam presentes em todas as suas amostras - e em quais abundâncias relativas.

p "Uma vez que os micróbios existem dentro de uma comunidade, proporção relativa importa, "DeCandia disse.

p Eles descobriram que os canais auditivos infectados por ácaros tinham comunidades microbianas significativamente diferentes das orelhas não infectadas. A riqueza geral de espécies foi menor, e a abundância relativa foi distorcida em direção a uma espécie bacteriana:S. pseudintermedius, que é comum em canídeos (incluindo cães) e pode se tornar um patógeno oportunista quando as comunidades são interrompidas - como por uma infestação de ácaros.

p O micróbio staph então forma biofilmes resistentes a antibióticos que são "incrivelmente difíceis" para o sistema imunológico erradicar, disse DeCandia. Como resultado, esta cepa de staph está ligada à inflamação crônica em muitas espécies.

p Os pesquisadores ainda estão tentando esclarecer as relações de causa e efeito - por exemplo, se os ácaros trazem os micróbios estafilococos ou se eles estavam presentes, mas latentes até que os ácaros causassem danos estruturais suficientes para permitir que o estafilococo tivesse um boom populacional - mas a cadeia de correlações é clara:a infecção por ácaros está ligada a uma proliferação de S. pseudintermedius, que está ligada à inflamação crônica associada à tumorigênese.

p Uma das principais questões pendentes é por que, das seis subespécies de raposa da Ilha do Canal, apenas três têm ácaros e apenas um - as raposas da Ilha Catalina - mostra um crescimento significativo do tumor.

p O novo estudo reforça a pesquisa anterior em que os membros do laboratório de vonHoldt, incluindo Kennedy Leverett da Classe de 2020, estudaram mudanças no microbioma da pele associadas à sarna sarcóptica, que é causada por uma espécie diferente de ácaro. Eles olharam para coiotes, raposas vermelhas e raposas cinzentas e encontraram assinaturas notavelmente consistentes de perturbação microbiana que combinaram quase exatamente com o estudo da raposa da ilha:Os indivíduos infectados tiveram diversidade de microbioma reduzida e maior abundância de S. pseudintermedius.

p "Considerados juntos, esses dois estudos sugerem que esta espécie microbiana é um jogador importante nos microbiomas canídeos e pode funcionar em uma série de doenças, "DeCandia disse.

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