Bactérias que atuam como pacemaker do intestinoNotícias de Saúde

Quarta, 29 de Novembro de 2017 | 44 Visualizações

Fonte de imagem: Health | HowStuffWorks

Pela primeira vez, os cientistas conseguiram provar que a colonização bacteriana do intestino desempenha um papel importante no controlo das funções peristálticas.
 
As contrações espontâneas do aparelho digestivo desempenham um papel importante em quase todos os animais e garantem funções intestinais saudáveis. Desde os invertebrados simples até aos humanos, há padrões de movimento consistentemente semelhantes, através dos quais as contrações rítmicas dos músculos facilitam o transporte e a mistura dos conteúdos intestinais. Estas contrações, conhecidas como peristaltismo, são essenciais para o processo digestivo.
 
Em várias doenças do aparelho digestivo, como doenças intestinais inflamatórias graves em humanos, ocorrem perturbações no peristaltismo normal. Até agora, muito pouca pesquisa explorou os fatores subjacentes ao controlo dessas contrações.
 
Agora, pela primeira vez, uma equipa de investigação do grupo de trabalho de Biologia Celular e de Biologia do Desenvolvimento (Bosch AG) do Instituto Zoológico da Universidade de Kiel, Alemanha, conseguiu provar que a colonização bacteriana do intestino desempenha um papel importante no controlo das funções peristálticas. Os cientistas publicaram os seus resultados – derivados do exemplo de pólipos da hidra de água doce – na revista “Scientific Reports”.
 
Os desencadeantes das contrações espontâneas normais do tecido muscular são as chamadas células pacemaker do sistema nervoso. Num ritmo específico e sem qualquer estimulação externa, eles emitem impulsos elétricos que acabam por alcançar músculos lisos da parede intestinal e fazem com que eles se contraíam. Embora os impulsos como tais ocorram por si mesmos, a sua frequência e intensidade estão sujeitas a influências externas.
 
“O exemplo do simples pólipo da hidra de água doce mostrou-nos que a colonização bacteriana do organismo pode afetar as contrações de sua cavidade digestiva. Provavelmente isso é feito através da modulação dos sinais subjacentes do pacemaker”, afirmou Thomas Bosch, chefe do estudo e porta-voz do Centro de Pesquisa Colaborativa – “Origem e Função dos Meta-organismos”.
 
Ao contrário de outros organismos mais complexos, a hidra não tem intestino no verdadeiro sentido da palavra. A sua cavidade corporal simples assume, entre outras coisas, a função de um trato digestivo; o tecido circundante também exibe as contrações típicas associadas a intestinos mais desenvolvidos.
 
Para descobrir como o peristaltismo é regulado nos pólipos de água doce, os investigadores compararam hidras normais, com colonização bacteriana típica, com hidras cujo microbioma tinha sido completamente eliminado com um coquetel antibiótico. Em comparação, os organismos sem colonização bacteriana – também conhecidos como pólipos sem germes – exibiram uma redução das contrações para cerca de metade. Ao mesmo tempo, o ritmo dos movimentos ficou perturbado, e alguns dos intervalos entre as contrações foram muito mais longos. Assim, a ausência do microbioma típico na hidra comprometeu os movimentos peristálticos na cavidade do corpo.
 
Num segundo passo, os cientistas restauraram a colonização bacteriana específica nos organismos sem germes. Inicialmente, eles introduziram nos pólipos estéreis cada uma das cinco espécies de bactérias mais comuns encontradas no microbioma da hidra individualmente. Descobriu-se que esta colonização bacteriana individual não tinha um efeito apreciável na frequência e no tempo das contrações. Apenas a reintrodução conjunta dos cinco principais representantes do microbioma levou a uma melhoria acentuada no peristaltismo, embora, mesmo assim, o padrão de contrações não fosse totalmente normalizado. Curiosamente, um extrato produzido a partir das bactérias colonizadoras teve uma influência positiva semelhante.
 
A partir desta observação, a equipa concluiu que apenas o microbioma natural da hidra – caracterizado por um equilíbrio entre as espécies bacterianas presentes – pode desempenhar o importante papel de pacemaker do peristaltismo. Eles descobriram que, neste caso, certas moléculas segregadas pelas bactérias podem intervir no mecanismo de controlo das células do pacemaker. Como tal, os sinais bacterianos podem ter um efeito decisivo no padrão de contrações peristálticas espontâneas. “Nós conseguimos demonstrar pela primeira vez que, no nosso organismo com um modelo simples, o microbioma tem uma função indispensável na frequência e no tempo das contrações dos tecidos”, salientou Bosch.
 
“Além disso, o exemplo da hidra, um organismo modelo evolutivamente antigo, mostra-nos que o controlo de processos vitais de organismos multicelulares pelos seus simbiontes bacterianos teve origem muito cedo na evolução da vida”, continuou Bosch. Estes resultados inovadores são especialmente promissores para a pesquisa médica: “A explicação fundamental da cooperação entre o organismo e o microbioma na regulação do peristaltismo irá ajudar-nos no futuro a entender o aparecimento de doenças graves que resultam da perturbação do movimento do intestino”, resumiu Bosh.

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Referência
Estudo publicado na “Scientific Reports”

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