Todos os estudos sobre o microbioma acabam por produzir uma lista de nomes de espécies. Uma aumenta em doentes com cancro, outra diminui em adultos mais velhos e uma terceira dispara durante a inflamação.
Na prática, esse nome de espécie é tratado como a unidade que realmente importa - pelo menos, tem sido essa a suposição dominante.
Uma nova análise vem pôr essa ideia em causa. Mesmo dentro de uma única espécie de bactéria intestinal, podem coexistir várias linhagens distintas, com modos de vida diferentes.
E são essas linhagens - não o rótulo da espécie - que se ligam, de facto, a cancro, diabetes e outras doenças.
Quando as espécies bacterianas escondem populações
A forma mais comum de contabilizar bactérias intestinais consiste em agrupar tudo o que é suficientemente semelhante numa espécie e, depois, verificar se essa espécie aumenta ou diminui em determinadas doenças.
O problema é que bactérias com o mesmo nome de espécie podem transportar adaptações muito diferentes, ocupar nichos distintos no intestino e estar sujeitas a pressões selectivas também elas diferentes.
Foi para encontrar esses subgrupos “invisíveis” que Xiaoqian Annie Yu e colegas, na Universidade de Viena, recorreram a um método chamado ecologia inversa.
Em vez de partir de listas de espécies já nomeadas, a abordagem faz o caminho inverso: começa nos genomas e reconstrói a ecologia a partir daí.
“Se não se limitar a contar espécies e tiver em conta a adaptação evolutiva, consegue identificar com muito mais precisão as unidades biologicamente relevantes no microbioma”, afirmou Yu.
Uma pista em forma de vassoura
Quando uma célula bacteriana adquire uma mutação vantajosa, pode superar as vizinhas e dar origem a um conjunto de descendentes quase idênticos.
Esse padrão - uma impressão digital genética deixada para trás - é conhecido pelos investigadores como uma varredura selectiva em todo o genoma.
Numa árvore filogenética de genomas bacterianos, o desenho é característico e parece uma vassoura: um cabo longo e fino que termina numa “cabeça” de ramos muito juntos.
Para detectar essas “vassouras”, a equipa desenvolveu um fluxo de software capaz de as identificar em mais de 16,000 genomas de isolados.
Depois, cada candidato foi validado com base em 1,477 inquéritos ao microbioma intestinal de pessoas de diferentes países.
Varreduras selectivas ao longo do intestino
Antes deste trabalho, varreduras deste tipo tinham sido descritas sobretudo em agentes patogénicos. Não existia, porém, um mapeamento alargado destas varreduras nas bactérias comuns que compõem um microbioma intestinal saudável.
A equipa confirmou 124 varreduras em 66 grupos bacterianos, abrangendo 25 famílias.
A maioria das linhagens afectadas não eram patogénicas, mas sim residentes habituais do intestino, como Bacteroides, Clostridium e Lachnospira.
As varreduras apareceram tanto em bactérias que trocam genes com frequência como naquelas que o fazem raramente.
Ao que tudo indica, a selecção foi suficientemente forte para permitir “tomadas” do genoma inteiro, mesmo em situações em que a troca genética frequente, em teoria, as deveria impedir.
Décadas para dar a volta ao mundo
A idade de cada varredura pode ser inferida a partir das mutações acumuladas pelos seus membros desde que se separaram uns dos outros.
Alguns agrupamentos remontavam a centenas ou milhares de anos; 26 tinham menos de um século.
Apesar de recentes, os membros desses agrupamentos mais jovens já se tinham espalhado por continentes nesse intervalo.
Os patogénicos são o exemplo clássico de bactérias que se disseminam globalmente. As bactérias residentes do intestino, não: considerava-se, em geral, que se moviam devagar, sobretudo através de famílias e de contacto pessoal próximo.
As bactérias passam entre pessoas sem relação
Um artigo de 2023 mostrou que estirpes intestinais passam entre pessoas sem relação mais do que o esperado ao acaso. Os novos resultados ajudam a definir melhor quem são esses “viajantes”.
Um agrupamento de varredura de Bacteroides uniformis foi detectado em três comunidades separadas por grandes distâncias: os Baka e os Beti, nos Camarões, e os Matses, no Peru - sem contacto directo entre si.
A sua antiguidade situa-se, aproximadamente, entre 100 e 1,000 anos.
A explicação mais consistente é uma longa cadeia de transmissões no passado, através de populações intermédias, seguida de extinção nessas populações à medida que os estilos de vida mudaram.
A doença vive nos ramos
Os dados de saúde foram a evidência mais esclarecedora. A equipa analisou 6,783 metagenomas à procura de agrupamentos de varredura associados a cancro colorrectal, doença de Crohn, colite ulcerosa, diabetes tipo 2 ou idade avançada.
Foram identificados 178 agrupamentos de varredura ligados a pelo menos uma dessas condições, e muitas espécies “abrigavam” agrupamentos com efeitos em sentidos opostos.
No caso de Bacteroides uniformis, surgiram associações com as cinco condições, mas através de linhagens diferentes - e não ao nível da espécie.
Um estudo anterior sobre bactérias intestinais e diabetes tinha observado os mesmos aparentes resultados nulos; o sinal esteve, afinal, escondido nas linhagens desde o início.
Cápsulas e fugas ao sistema imunitário
Quando os autores procuraram saber que genes eram exclusivos de cada varredura, a resposta repetiu-se: frequentemente, tratava-se de moléculas que revestem a superfície bacteriana.
Os polissacarídeos capsulares - as “capas” açucaradas em torno de cada célula - apareceram de forma desproporcionada entre os genes específicos de varredura, sobretudo em Bacteroides.
Essas capas são um ponto de contacto directo com o sistema imunitário humano. Trabalhos anteriores mostraram que ajudam algumas espécies de Bacteroides a escapar ao ataque imunitário e a modular a inflamação - a mesma corrida ao armamento estrutural de que os patogénicos dependem.
Estes agrupamentos de varredura estão associados a condições de doença, mas o estudo não consegue determinar se contribuem para as causar ou se apenas prosperam nos ambientes que essas condições geram.
As estimativas de idade têm margens de erro amplas, pelo que devem ser interpretadas apenas como valores aproximados.
O que muda a partir daqui
Até agora, quando estudos do microbioma assinalavam uma espécie como arriscada ou protectora, o que descreviam eram médias. O mesmo nome latino pode incluir um agrupamento de varredura que prejudica uma pessoa e outro que a protege.
“As nossas conclusões mostram que as bactérias intestinais também são mais dinâmicas do que se pensava. Estirpes bem adaptadas podem espalhar-se internacionalmente e ocupar novos nichos ecológicos”, disse Martin F. Polz, autor sénior do estudo.
Médicos à procura de biomarcadores do microbioma podem passar a perguntar qual o agrupamento de varredura presente, e não apenas que espécie foi detectada. E os probióticos podem vir a ser desenhados para visar linhagens específicas, em vez de espécies inteiras.
A disseminação dessas linhagens - antes vista como uma curiosidade associada a patogénicos - passa, assim, a integrar a forma como a medicina pensa a saúde e a doença nas populações.
Comentários
Ainda não há comentários. Seja o primeiro!
Deixar um comentário