Microbioma e diabetes: doente ou saudável? O metabolismo bacteriano explica
O intestino humano é um ecossistema complexo: incontáveis bactérias que o colonizam nos ajudam a digerir os alimentos. Os cientistas do Centro de Biomedicina de Sistemas de Luxemburgo (LCSB), da Universidade de Luxemburgo em colaboração com o IBBL (Integrated BioBank of Luxembourg), o Centro Hospitalar de Luxemburgo e o Centro Hospitalar Emile Mayrisch desenvolveram uma forma de estudar este ecossistema – o microbioma do intestino – em detalhes sem precedentes: sua nova abordagem permite o exame do potencial genético das bactérias por decodificação de seu DNA, bem como avaliar a sua atividade por sequenciamento de RNA, as moléculas que são formadas pela transcrição do DNA.
Podem também identificar as proteínas que são subsequentemente sintetizadas que, por sua vez, catalisam as reações metabólicas. “Pela primeira vez, podemos agora observar o que acontece simultaneamente nos três níveis de DNA, RNA e proteínas dentro das comunidades microbianas do intestino”, afirma Paul Wilmes, chefe do Grupo de Biologia de Ecossistemas do LCSB, que liderou o estudo. “Isso é importante para entendermos melhor doenças como o diabetes, as quais o microbioma intestinal pode exercer influência.” Os pesquisadores descobriram, por exemplo, que a composição da microbiota intestinal difere pouco entre pacientes com diabetes e indivíduos saudáveis. Por outro lado, os genes que são ligados ou desligados pelas bactérias residentes podem ser muito diferentes. Os pesquisadores publicam suas descobertas na famosa revista britânica Nature Microbiology.
O estudo MUST (Diabetes multiplex family study) focou em indivíduos que sofriam de diabetes tipo 1 há anos, e que haviam fornecido amostras de fezes para o IBBL – um parceiro essencial do estudo. “Estudamos as bactérias nas amostras de fezes dessas pessoas”, diz a Dra. Anna Heintz-Buschart, primeira autora do artigo. “Também analisamos amostras de fezes de parentes saudáveis próximos dos pacientes com diabetes.” Os pesquisadores descobriram que há muito menos diferença na composição de espécies bacterianas entre as pessoas com e sem diabetes do que se acreditava há muito tempo. “No entanto, há claras diferenças ao que as bactérias fazem.”
No diabetes tipo 1, essas diferenças presumivelmente surgem quando o sistema imunológico do corpo ataca suas próprias células produtoras de insulina no pâncreas. O dano resultante pode alterar radicalmente a composição dos sucos digestivos. “As bactérias intestinais têm de se adaptar às mudanças em seu ambiente”, explica Heintz-Buschart. “Elas fazem isso ajustando seu metabolismo, ou em outras palavras, elas alteram as quantidades de proteínas ou vitaminas que produzem, como a tiamina. O que importa aqui é que uma mudança nos níveis de tiamina do corpo pode exacerbar o curso da doença.” As bactérias antes benéficas, assim, se tornam um risco para a saúde e podem piorar a condição do doente.
Tais descrições precisas de alterações relacionadas à doença no microbioma e insights sobre seus efeitos funcionais no corpo não eram possíveis até agora, salienta Paul Wilmes: “Embora tivéssemos sido capazes de determinar a composição das espécies no ecossistema intestinal por análises de DNA convencionais, nós estávamos no escuro sobre o que realmente estava acontecendo lá em um dado momento no tempo. Para usar a analogia da sociedade humana: éramos capazes de realizar um censo de diferentes indivíduos sem saber o que eles poderiam fazer como profissão. Agora sabemos quem faz o quê e quando”. A descoberta ocorreu quando combinaram diferentes técnicas analíticas: “Nós analisamos as informações genômicas, transcriptômicas e proteômicas juntas pela primeira vez, o que significa que estudamos simultaneamente o DNA, o RNA e as proteínas do microbioma. Então, agora podemos estudar quais genes são transcritos e quais são as proteínas produzidas em um dado momento. Este estudo simultâneo dos três níveis nos dá uma imagem inteiramente nova dos processos funcionais que ocorrem no intestino, por exemplo, em relação ao metabolismo”.
Os profissionais médicos com quem Wilmes e sua equipe colaboraram veem grande esperança na nova abordagem de pesquisa. Isto inclui a professora e doutora Carine de Beaufort, que conduz pesquisas e trata pacientes no LCSB e no Centro Hospitalar de Luxemburgo. Ela foi fundamental para encontrar famílias nas quais membros saudáveis e doentes estavam dispostos a participar do estudo. “Esperamos que esses estudos nos ajudem a identificar biomarcadores”, diz ela. “São moléculas, como as proteínas, que são produzidas ou cujos níveis corporais mudam nos estágios iniciais de uma condição diabética. Esses biomarcadores tornariam o diagnóstico mais fácil, de modo que já poderíamos tomar uma ação preventiva ou terapêutica numa fase precoce.”
Para impulsionar a busca por esses biomarcadores, o estudo deve continuar, afirma Paul Wilmes. “Agora desejamos trabalhar em conjunto com famílias que têm crianças com formas precoces de diabetes”, diz ele. “Para os jovens é importante detectar os indicadores da doença o mais cedo possível. Afinal, o quanto mais cedo os médicos podem intervir, melhor poderão garantir uma vida com menos limitações”. Wilmes prevê estudos mecanísticos detalhados que nos darão uma melhor compreensão das funções complexas do microbioma: “Desta forma, podemos aprender como as diferenças funcionais, digamos, na biossíntese da vitamina tiamina pelo microbioma do intestino estão relacionadas ao diabetes tipo 1. Estudos como MUST são cruciais para isso, como geradores de hipóteses.”
Traduzido por Essentia Pharma
Fonte: http://www.alternative-therapies.com/index.cfm/fuseaction/Content.Main/id/65/#9
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