Nosso trato digestivo hospeda trilhões de micróbios, principalmente bactérias, que ajude-nos digerir alimentos, fazer vitaminas, fortalecer o sistema imunológico, proteger contra germes e produzir moléculas que afetam muitos aspectos da nossa saúde. Estudar a composição microbiana do intestino costumava ser extremamente complicado. Para identificá-los, eles precisavam ser cultivados em laboratório. E muitos nem podiam ser cultivados lá.
Avanços recentes no seqüenciamento de DNA ajudaram os cientistas a contornar esse problema. Agora podemos identificar micróbios a partir de seu DNA, o que pode ser feito sequenciando o DNA extraído de amostras de fezes. Agora podemos descobrir quais micróbios estão habitando nosso intestino, quais funções eles desempenham e como eles interagem com o ambiente ao redor e influenciam nosso metabolismo e saúde.
Embora a pesquisa tenha se concentrado principalmente nos efeitos à saúde de espécies microbianas únicas, nossa mais recente estudo revela que o trabalho em equipe microbiano é realmente muito mais importante do que uma única espécie trabalhando sozinha.
Os micróbios trabalham em grupos para desempenhar funções diferentes, usando o que está disponível no intestino (que vem principalmente de nossa dieta) e produzindo moléculas que influenciam nosso metabolismo.
Seqüenciando o DNA microbiano, podemos identificar as “impressões digitais” que nos permitem distinguir uma espécie da outra. Também podemos estudar seus genes e prever as funções que eles desempenham.
A dieta pode influenciar o microbioma intestinal. marekuliasz / Shutterstock
Grande estudo com gêmeos
Usando mil gêmeos do Coorte de TwinsUK, comparamos como as pessoas diferem em suas espécies microbianas intestinais e em termos de funções desempenhadas por equipes bacterianas.
Embora compartilhemos apenas 43% das espécies microbianas intestinais, 82% das funções microbianas são exatamente as mesmas. De fato, diferentes micróbios podem desempenhar funções semelhantes.
Em seguida, medimos centenas de moléculas no intestino e na corrente sanguínea - representativas do metabolismo microbiano e humano - e verificamos se sua abundância estava mais fortemente ligada à presença de espécies microbianas específicas ou às funções microbianas desempenhadas por equipes microbianas. Mais uma vez, o trabalho em equipe venceu, com as funções microbianas sendo mais importantes que os micróbios isolados, pois mostraram um número maior de associações com a composição molecular dos ambientes intestinal e sanguíneo.
Descobrimos que as espécies intestinais e as funções microbianas interagem com quase todas as moléculas medidas no intestino, o que não é surpreendente, pois é onde elas vivem. Mais interessante foi o fato de que quase metade das moléculas medidas no sangue também mostrou associação com os micróbios intestinais, com funções microbianas desempenhadas por equipes microbianas mostrando oito vezes mais associações que espécies individuais.
Um extenso diálogo ocorre entre o ambiente intestinal e o sangue, e isso explica por que os micróbios intestinais estão tão fortemente ligados à nossa saúde. Estimamos que o 93% desse diálogo envolva funções microbianas.
A comunidade microbiana intestinal desempenha um papel importante na saúde humana e sua composição tem sido associada a muitas doenças - das metabólicas às neurológicas. Felizmente, podemos manipular nossa composição microbiana intestinal através de dieta, estilo de vida, uso de prebióticos e probióticos e até mesmo através de transplantes fecais.
Nossa pesquisa sugere que os tratamentos futuros para melhorar a saúde humana devem se concentrar nas equipes microbianas e em suas funções, em vez de espécies microbianas únicas.
Sobre o autor
Mario Falchi, professor sênior de bioinformática, Faculdade Londres do rei
Este artigo foi republicado a partir de A Conversação sob uma licença Creative Commons. Leia o artigo original.
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