Costas
e
Dividir:
ou seja
10.08.2020 12:25
Qual é o papel das archaea no microbioma humano?
dr Boris Pawlowski Imprensa, Comunicação e Marketing Christian-Albrechts-University in Kiel
Uma equipe de pesquisa internacional com a participação do CAU descreve sistematicamente pela primeira vez a participação desses micróbios especiais na interação do corpo com seus microrganismos simbióticos
Todas as criaturas multicelulares carregam um número inimaginavelmente grande de microorganismos em seus corpos. O microbioma, ou seja, a totalidade desses microrganismos, forma uma unidade junto com o organismo hospedeiro, o chamado metaorganismo. Isso se desenvolveu no curso da evolução na troca mútua de seus componentes. A interação do organismo com microrganismos simbióticos é de fundamental importância para o funcionamento saudável desse metaorganismo. Desde o apoio à absorção de nutrientes até a proteção contra patógenos, o microbioma desempenha funções vitais para o organismo hospedeiro. Por outro lado, distúrbios do microbioma podem causar várias doenças graves, como diabetes, obesidade ou doenças inflamatórias crônicas em humanos. Pesquisadores de todo o mundo têm investigado intensivamente as interações altamente complexas entre organismos hospedeiros e microrganismos e seu envolvimento nos processos vitais centrais por vários anos. Um certo grupo de microrganismos recebeu pouca atenção até agora: as archaea, anteriormente também conhecidas como arquebactérias ou bactérias primordiais. No entanto, assim como os outros componentes do microbioma, as archaea provavelmente também estão envolvidas na manutenção da saúde e da aptidão do hospedeiro, a Universidade de Clermont-Auvergne apresentou agora um inventário do papel das archaea nas interações de organismos hospedeiros e microrganismos . Os cientistas chegam à conclusão de que certos grupos de archaea estão predestinados a formar uma associação próxima com outros microrganismos e o hospedeiro no contexto do metaorganismo. Os pesquisadores, incluindo Ruth Schmitz-Streit, professora do Instituto de Microbiologia Geral do CAU, publicaram recentemente seu inventário na renomada revista Nature Reviews Microbiology. Archaea encontram nichos especiais no organismo hospedeiro.Através de suas interações com o organismo hospedeiro, vários microrganismos diferentes desempenham um papel importante na saúde e aptidão de todo o organismo, incluindo o corpo humano. Archaea também são caracterizadas pela capacidade de entrar em comunicação funcional com o hospedeiro. Eles são basicamente conhecidos por sua multiplicidade de propriedades especiais. Representantes deste grupo de microrganismos podem, por exemplo, também existir como os chamados extremófilos em condições de vida incomuns, como temperaturas muito altas, altas concentrações de sal ou em ambientes ácidos. “A Archaea desenvolveu diferentes estratégias de adaptação a condições extremas. Isso também inclui a capacidade de viver com um suprimento de energia permanentemente baixo. Muitas archaea existem na faixa de um mínimo de energia quase impossível. Isso os torna particularmente adequados para a interação com outros microrganismos e o organismo hospedeiro. Portanto, queremos lançar mais luz sobre o envolvimento de archaea ao pesquisar as relações hospedeiro-micróbio no futuro", enfatiza o microbiologista Schmitz-Streit, que lidera dois projetos no Kiel Collaborative Research Center (SFB) 1182 'Origin and Function of Metaorganisms ' archaea associada a animais e plantas, os pesquisadores focaram em seu trabalho não apenas nas chamadas thaumarchaeota que ocorrem no microbioma da pele humana, mas principalmente em um grupo muito específico de archaea: as espécies formadoras de metano. Eles preferem ser encontrados em ambientes com baixo teor de oxigênio, como o intestino humano, onde suportam substancialmente a atividade metabólica das bactérias que ali vivem e, por exemplo, tornam seu metabolismo ainda mais eficiente. O produto final é o metano. A extensão desses processos é mostrada, por exemplo, pelo fato de que, em média, uma pessoa produz cerca de um terço de litro de gás metano por dia e o gás pode até ser detectado em cerca de 20% da população na respiração. As arqueias estão envolvidas no desenvolvimento de doenças?Além de seu papel nos processos metabólicos, os pesquisadores também discutiram como as arqueias podem estar envolvidas no desenvolvimento de doenças. Até agora, no entanto, nenhum archaeon patogênico foi detectado. “No entanto, por exemplo, uma interação ativa de Methanobrevibacter smithii e Methanosphaera stadtmanae com o microbioma humano foi recentemente demonstrada. O sistema imunológico humano pode reconhecê-los e reagir a eles”, enfatiza Ruth Schmitz-Streit. “Essas duas arqueias mais comuns do trato intestinal humano se adaptaram ativamente ao ecossistema humano no curso da evolução”, enfatiza Christiane Moissl-Eichinger, professora de pesquisa interativa de microbiomas da Universidade Médica de Graz. A ativação do sistema imunológico causada pela archaea se reflete, por exemplo, na liberação de proteínas sinalizadoras pró-inflamatórias, as chamadas citocinas. Essas reações diferem em intensidade nas duas espécies de archaea. Methanobrevibacter smithii e Methanosphaera stadtmanae também ocorrem em números muito diferentes dependendo do estado de saúde, o que pelo menos sugere uma conexão entre sua frequência e a saúde humana e o desenvolvimento de doenças. Por um lado, discute-se se a exposição precoce de crianças à archaea tem um efeito positivo no risco de asma. Algumas arqueas também podem mostrar um efeito de promoção da saúde, quebrando as chamadas trimetilaminas (TMA) - moléculas-chave tóxicas que podem causar arteriosclerose, entre outras coisas. As primeiras abordagens terapêuticas baseadas no uso de metanomassiliicoccales degradantes de TMA já estão sendo testadas clinicamente como os chamados 'arquebióticos'. Por outro lado, os pesquisadores suspeitam que um número maior de arqueias formadoras de metano pode estar associado a várias doenças graves, como câncer de cólon ou doenças inflamatórias intestinais. No entanto, os autores do presente estudo assumem que as archaea não estão causalmente envolvidas no desenvolvimento da doença. No entanto, seu papel pode estar em apoiar a atividade de bactérias patogênicas, por exemplo, quebrando produtos metabólicos inibidores. significado do metano que produzem. Além disso, eles planejam eliminar as dificuldades metodológicas anteriores no cultivo e detecção molecular desses microrganismos. O campo de pesquisa ainda jovem abre uma infinidade de novas questões: no futuro, por exemplo, os cientistas querem examinar certas adaptações específicas de archaea ao organismo hospedeiro ou sua interação com componentes bacterianos do microbioma humano mais de perto e, assim, gradualmente determine sua contribuição para o equilíbrio ou ruptura do metaorganismo Aprenda a entender melhor. Fotos/imagens estão disponíveis para download: https://www.uni-kiel.de/de/pressemitteilungen/2020/184-schmitzstreit-naturerevmi... Legenda: A professora da CAU Ruth Schmitz-Streit reuniu colegas internacionais para fazer um balanço do papel das archaea nas interações entre organismos hospedeiros e microrganismos. © Stefan KolbeMais informações: Biologia Molecular de Microrganismos (AG Schmitz-Streit), Instituto de Microbiologia Geral, CAU: http://www.mikrobio.uni-kiel.de/de/ag-schmitz-streit SFB 1182 “Origem e funcionamento of Metaorganisms”, CAU: http://www.metaorganism-research.comInteractive microbiome research (AG Moissl-Eichinger), Medical University of Grazhttps://www.medunigraz.at/center-for-microbiome-research/ag-moissl -eichinger/
Contatos científicos:
Prof. Ruth Schmitz-StreitMolecular Biology of Microorganisms,Institute for General Microbiology, CAUTelefone: 0431 880-4334E-Mail: rschmitz@ifam.uni-kiel.de
Publicação original:
Guillaume Borrel, Jean-François Brugère, Simonetta Gribaldo, Ruth A. Schmitz & Christine Moissl-Eichinger (2020): O arqueoma associado ao hospedeiro. Nature Reviews Microbiology Publicado pela primeira vez em 20 de julho de 2020 https://doi.org/10.1038/s41579-020-0407-y
Outras informações:
http://www.mikrobio.uni-kiel.de/de/ag-schmitz-streithttp://www.metaorganism-research.comhttps://www.medunigraz.at/center-for-microbiome-research/ag- moissl-eichinger/
Características deste comunicado de imprensa: jornalistas, cientistas, biologia, resultados de pesquisas nacionais em medicina, projetos de pesquisa alemães
Costas
