O trato digestivo humano abriga um universo de minúsculos organismos. Existem quase tantas bactérias no intestino quanto pessoas que vivem na Terra. Esses microrganismos quase sempre servem ao bem-estar de seu hospedeiro. Eles ajudam a digerir os alimentos, produzem vitaminas, e treinar o sistema imunológico. Além disso, sua presença ajuda a conter a disseminação de patógenos.
Mas o microcosmo intestinal, também conhecido como microbioma, é sensível a interrupções. "Quando desequilibrado, existe o risco de infecção, excesso de peso, e diabetes, bem como doenças inflamatórias e neurológicas, "diz a Dra. Sofia Forslund, que em maio deste ano mudou do European Molecular Biology Lab (EMBL) em Heidelberg para o Max Delbrück Center for Molecular Medicine (MDC) em Berlim para estudar as complexas interações entre humanos e microbiomas.
Em um estudo publicado recentemente em Nature Microbiology , Forslund, junto com colegas da Dinamarca, Alemanha, e China, investigaram como a antibioticoterapia de amplo espectro afeta a interação das bactérias intestinais. "Pudemos mostrar que o microbioma havia se recuperado quase completamente seis meses após a administração do medicamento, "diz o pesquisador sueco. Mas apenas" quase ":" Algumas espécies bacterianas sensíveis desapareceram completamente, "diz Forslund.
No estudo de quatro dias, a equipe liderada por pesquisadores do MDC e dois cientistas da Universidade de Copenhagen administrou um coquetel de três antibióticos (meropenem, gentamicina, e vancomicina) a doze jovens saudáveis que concordaram em participar. Esses medicamentos são usados principalmente quando os antibióticos mais comuns não funcionam mais, devido às bactérias já terem se tornado resistentes a eles.
Os pesquisadores então estudaram os microbiomas de seus sujeitos por seis meses. Por meio do sequenciamento de DNA - método usado para determinar a estrutura do material genético - eles determinaram quais espécies bacterianas estavam presentes no intestino dos homens, e quais genes estavam presentes na bactéria. A equipe também prestou atenção especial aos genes de resistência, com os quais os micróbios se defendem das drogas. "Nosso estudo é provavelmente o primeiro a investigar a influência dos antibióticos na atividade do gene bacteriano, "diz Forslund.
Foi demonstrado pela primeira vez que o intestino não se tornou completamente estéril, apesar da administração de três antibióticos potentes, relata o pesquisador. Entre as bactérias restantes, a equipe até descobriu algumas espécies até então desconhecidas que ainda não foram caracterizadas. Outros micróbios encolheram e se transformaram em esporos - uma forma de vida na qual as bactérias podem persistir por muitos anos em condições precárias sem perder suas propriedades originais.
O subsequente repovoamento do intestino foi gradual. "Semelhante a quando uma floresta se recupera lentamente após um incêndio, "diz Forslund. No entanto, de acordo com o pesquisador, bactérias com propriedades causadoras de doenças, como Enterococcus faecalis e Fusobacterium nucleatum, inicialmente apareceu com mais freqüência. Ao mesmo tempo, a equipe foi capaz de identificar muitos fatores de virulência nos microrganismos - estruturas e metabólitos que são mais prejudiciais aos humanos. "Esta observação explica por que a maioria dos antibióticos causa distúrbios gastrointestinais, "diz Forslund.
Hora extra, Contudo, a flora intestinal normalizou novamente. Os micróbios ruins foram cada vez mais substituídos por bactérias boas, como as bifidobactérias produtoras de ácido lático, que são fundamentais para manter os patógenos afastados. Depois de seis meses, o microbioma dos sujeitos era quase o mesmo de antes. Contudo, mais do que algumas das variedades bacterianas anteriores estavam faltando. "Como esperado, o número de genes de resistência nas bactérias também aumentou, "relata Forslund. Surpreendentemente, não era o caso de que as espécies bacterianas que reapareceram mais rapidamente após a administração de antibióticos também tivessem os genes de maior resistência. "Este material genético parece ter mais probabilidade de desempenhar um papel de longo prazo no repovoamento intestinal, "diz o pesquisador.
"Dada a perda aparentemente permanente de espécies individuais e o aumento do número de genes de resistência, o estudo mostra mais uma vez como é importante administrar antibióticos com cuidado, "Forslund enfatiza, acrescentando:"Também deve ser explorado como aumentar as taxas de sucesso futuras na proteção do microbioma sensível dos danos causados pelos antibióticos."
O cientista pretende contribuir com essa pesquisa. Por exemplo, o MDC está atualmente realizando um estudo observacional por meio do qual Forslund deseja descobrir como os tratamentos com antibióticos de longo prazo afetam a biodiversidade intestinal - e se um maior esgotamento das espécies aumenta o risco de obesidade e doenças metabólicas. Ela também gostaria de investigar com que frequência as bactérias intestinais trocam seus genes de resistência durante a administração de antibióticos. Um estudo investigando a influência dessas drogas no microbioma pulmonar já está em fase de planejamento.
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