Novo estudo traz novidades sobre o complexo microbioma instestinal humano.
Por Leibniz-Institut für Naturstoff-Forschung und Infektionsbiologie – Hans-Knöll-Institut (Leibniz-HKI), com informações de Phys.
As bactérias presentes no intestino fornecem informações sobre a quantidade de fungos do gênero Candida potencialmente causadores de doenças. Entre eles, surpreendentemente, estão as bactérias do ácido lático, conhecidas por seu efeito protetor contra infecções fúngicas. As descobertas dos pesquisadores do Instituto Leibniz de Pesquisa de Produtos Naturais e Biologia da Infecção (Leibniz-HKI) e seus parceiros colaborativos da Dinamarca e da Hungria adicionam outra peça ao quebra-cabeça da compreensão do microbioma intestinal humano.
O microbioma intestinal humano é uma comunidade extremamente complexa na qual diferentes microorganismos se controlam. No entanto, se ocorrer um desequilíbrio devido a antibióticos ou outras influências ambientais, as espécies individuais podem se espalhar e levar à infecção. Fungos do gênero Candida, por exemplo, estão presentes no intestino de muitas pessoas saudáveis. Eles geralmente são inofensivos, mas também podem causar infecções sistêmicas perigosas.
Estudar essas interações no intestino é difícil. As várias centenas de espécies de bactérias e fungos só podem ser parcialmente cultivadas em laboratório, e muitas nem são conhecidas. Pesquisadores do Leibniz-HKI estão, portanto, tentando lançar mais luz sobre o intestino usando estudos de metagenoma.
Para o estudo agora publicado na Nature Communications, os pesquisadores examinaram amostras de fezes de 75 pacientes com câncer e descobriram que certas espécies bacterianas sempre aparecem em maior número quando a quantidade de fungos do gênero Candida também é alta. “Com esses dados, desenvolvemos um modelo de computador capaz de prever a quantidade de Candida em outro grupo de pacientes com uma precisão de cerca de 80% com base apenas nas espécies e quantidades bacterianas”, explica Bastian Seelbinder, principal autor do estudo. Essas bactérias incluíam principalmente espécies tolerantes ao oxigênio.
Um achado surpreendente
Seelbinder conduz pesquisas no departamento de Dinâmica do Microbioma de Gianni Panagiotou em Leibniz-HKI, que se concentra intensamente no microbioma intestinal. O que surpreendeu os pesquisadores não foi apenas o sucesso da previsão da quantidade de fungos com base nas espécies bacterianas presentes, mas também quais bactérias se correlacionaram com grandes quantidades de fungos. “Encontramos um aumento no número de espécies bacterianas que produzem ácido láctico, incluindo espécies de Lactobacillus“, explica Seelbinder. É uma descoberta que ele não esperava. “Eu mal podia acreditar no começo, então verifiquei várias vezes, sempre com o mesmo resultado.”
O motivo da surpresa: vários estudos atestam o efeito protetor das bactérias ácido-láticas contra infecções fúngicas. Um deles foi publicado no ano passado pelo grupo de Panagiotou, também na revista Nature Communications. “O resultado mostra mais uma vez quão complexo é o microbioma intestinal humano e quão difícil é decifrar as interações de diferentes microorganismos”, diz Panagiotou.
O palpite dos pesquisadores: as bactérias láticas, principalmente do gênero Lactobacillus, favorecem a proliferação da Candida, mas ao mesmo tempo tornam o fungo menos virulento. Isso pode ser devido ao fato de que as espécies de Candida podem mudar seu metabolismo para poder usar o lactato produzido pelas bactérias do ácido lático. Isso lhes dá uma vantagem competitiva sobre outros fungos, como Saccharomyces cerevisiae, como os pesquisadores descobriram em experimentos adicionais. No entanto, a mudança metabólica aparentemente também faz com que Candida permaneça em sua forma esférica de levedura, geralmente inofensiva, em vez de formar hifas fúngicas que podem invadir a mucosa intestinal.
Estratégias para pacientes de alto risco
“Há também uma sugestão de que certos grupos de espécies de Lactobacillus podem ter efeitos diferentes”, diz Seelbinder. Para investigar isso, o próximo passo será realizar análises genômicas mais detalhadas da bactéria.
“Para o estudo atual, examinamos amostras de fezes de pacientes com câncer que estão particularmente em risco de infecções fúngicas”, explica Panagiotou. Para estudos posteriores, amostras de indivíduos saudáveis podem ser incluídas para desenvolver estratégias de longo prazo para pacientes em risco com base em seu microbioma.
Para seus estudos, os pesquisadores do Leibniz-HKI cooperaram com equipes do Instituto Nacional de Pneumologia de Korányi, na Hungria, da Universidade Técnica da Dinamarca e do Hospital Universitário de Jena, entre outros.
Mais informações: Bastian Seelbinder et al, Candida expansion in the gut of lung cancer patients associates with an ecological signature that supports growth under dysbiotic conditions, Nature Communications (2023). DOI: 10.1038/s41467-023-38058-8
