Os vírus misteriosos à espreita no intestino do seu bebê

Estudos demonstraram que o intestino humano abriga uma comunidade diversificada de microrganismos, incluindo bactérias, vírus e fungos. Esses microrganismos, conhecidos coletivamente como microbioma intestinal, desempenham um papel crucial na manutenção da saúde e bem-estar geral. Recentemente, pesquisadores descobriram que o intestino de uma criança saudável está repleto de vírus desconhecidos.

Nosso intestino contém bactérias e vírus que interagem entre si. Em crianças pequenas, as bactérias intestinais são essenciais para protegê-las de doenças crônicas mais tarde na vida. No entanto, pouco se sabe sobre os vírus presentes no intestino. Pesquisadores da Universidade de Copenhague e outros passaram cinco anos estudando o conteúdo das fraldas de 647 crianças dinamarquesas saudáveis ​​de um ano de idade para entender mais sobre os vírus no intestino.

O professor Dennis Sandris Nielsen, do Departamento de Ciência Alimentar, autor sênior do trabalho de pesquisa sobre o estudo, agora publicado na Nature Microbiology, disse: “Encontramos um número excepcional de vírus desconhecidos nas fezes desses bebês. Não apenas milhares de novas espécies de vírus, mas para nossa surpresa, os vírus representavam mais de 200 famílias de vírus ainda a serem descritos. Isso significa que, desde o início da vida, crianças saudáveis ​​estão lidando com uma extrema diversidade de vírus intestinais, que provavelmente têm um grande impacto sobre o desenvolvimento de várias doenças mais tarde na vida”.

Pesquisadores da Universidade de Copenhague descobriram e mapearam 10.000 espécies virais nas fezes de crianças dinamarquesas saudáveis ​​de um ano de idade. Isso é dez vezes mais do que as espécies bacterianas nas mesmas crianças. As espécies virais pertencem a 248 famílias virais diferentes, das quais apenas 16 eram conhecidas anteriormente. Os pesquisadores nomearam as 232 famílias virais desconhecidas restantes em homenagem às crianças que participaram do estudo. Novas famílias virais incluem nomes como Sylvesterviridae, Rigmorviridae e Tristanviridae.

O mapeamento dos pesquisadores da Universidade de Copenhague da diversidade viral intestinal em crianças dinamarquesas saudáveis ​​de um ano de idade é o primeiro desse tipo. Os resultados oferecem uma nova base para a compreensão da importância dos vírus para o nosso microbioma e desenvolvimento do sistema imunológico. De acordo com Shiraz Shah, pesquisador sênior do COPSAC, uma riqueza extraordinariamente alta de espécies de vírus intestinais pode surgir em crianças para proteger contra doenças crônicas como asma e diabetes mais tarde na vida. O estudo constatou que 90% dos vírus eram bacteriófagos, que têm bactérias como hospedeiros e não causam doenças. A hipótese é que os bacteriófagos atuam como aliados.

Dennis Sandris Nielsen explica, “Trabalhamos com a suposição de que os bacteriófagos são os principais responsáveis ​​por moldar as comunidades bacterianas e sua função em nosso sistema intestinal. Alguns bacteriófagos podem fornecer à bactéria hospedeira propriedades que a tornam mais competitiva, integrando seu genoma ao genoma da bactéria. Quando isso ocorre, um bacteriófago pode aumentar a capacidade de uma bactéria de absorver, por exemplo, vários carboidratos, permitindo assim que a bactéria metabolize mais coisas. Parece também que os bacteriófagos ajudam a manter o microbioma intestinal equilibrado, mantendo as populações bacterianas individuais sob controle, o que garante que não haja muitos de uma única espécie bacteriana no ecossistema. É um pouco como as populações de leões e gazelas na savana.”

Shiraz Shah acrescenta: “Anteriormente, a comunidade de pesquisa se concentrava principalmente no papel das bactérias em relação à saúde e à doença. Mas os vírus são a terceira perna do banquinho e precisamos aprender mais sobre eles. Vírus, bactérias e o sistema imunológico provavelmente interagem e afetam uns aos outros em algum equilíbrio. Qualquer desequilíbrio nessa relação provavelmente aumenta o risco de doenças crônicas”.

Nosso intestino é inicialmente estéril e somos expostos a bactérias durante o nascimento e, posteriormente, por meio de fatores ambientais, como dedos sujos, animais de estimação e outras coisas que colocamos em nossas bocas. Essa exposição provavelmente introduz vírus em nosso intestino também.

De acordo com Dennis Sandris Nielsen, entender o papel das bactérias e vírus em um sistema imunológico bem treinado pode ajudar a evitar doenças crônicas que têm um componente inflamatório, da artrite à depressão. Os pesquisadores agora estão investigando o papel dos vírus intestinais em doenças infantis como asma e TDAH.

O microbioma intestinal desempenha um papel crucial na maturação do sistema imunológico, protegendo contra doenças crônicas mais tarde na vida. Fagos, ou vírus que infectam bactérias, modulam o crescimento bacteriano no intestino do bebê. Os pesquisadores identificaram e mapearam 10.000 espécies virais de 248 clados de família de vírus (VFCs) nas fezes.

Os clados de nível de família de vírus (VFCs) eram desconhecidos anteriormente e infectam a classe viral Caudoviricetes. Os hospedeiros foram determinados para 79% dos fagos usando metagenomas bacterianos das mesmas crianças. As descobertas expandem a taxonomia de fagos existente, fornecem um recurso para pesquisas futuras e lançam luz sobre a importância dos vírus intestinais para o sistema imunológico.

O estudo teve como objetivo explorar a diversidade viral no intestino infantil saudável usando metagenômica. Os resultados mostraram 17 famílias virais diferentes, incluindo bacteriófagos e vírus eucarióticos. As populações virais foram dinâmicas e alteradas ao longo do tempo, com alguns vírus presentes em três meses e não detectados em seis meses. O estudo sugere que o intestino do bebê contém uma população diversa e dinâmica de vírus, lançando uma nova luz sobre a colonização precoce do microbioma intestinal e potenciais aplicações terapêuticas.

Neste estudo, amostras de fezes foram coletadas de seis lactentes saudáveis ​​com idades entre 4 e 8 meses, e o DNA viral foi extraído usando um kit comercial. O DNA extraído foi enriquecido para vírus usando filtração e digestão com nuclease e sequenciado usando sequenciamento de DNA de alto rendimento.

Ferramentas de bioinformática foram usadas para identificar as populações virais no intestino da criança. A análise estatística foi realizada para determinar sua diversidade e riqueza. O estudo identificou uma gama diversificada de vírus no intestino de bebês saudáveis, expandindo nosso conhecimento sobre as populações virais nesse ambiente.

Essas descobertas sugerem que o intestino do bebê contém uma população diversa e dinâmica de vírus que pode desempenhar um papel no desenvolvimento e na função do microbioma intestinal. Os resultados podem ter implicações para a compreensão do papel dos vírus na formação da colonização inicial do microbioma intestinal e para possíveis aplicações terapêuticas no futuro.

Em conclusão, o estudo destaca a importância de estudar o componente viral do microbioma intestinal. Ele lança luz sobre os vírus desconhecidos no intestino do nosso bebê. Mais pesquisas nessa área podem fornecer novos insights sobre a colonização precoce do microbioma intestinal e ajudar a informar novas abordagens terapêuticas para bebês e crianças.

Referência do periódico:

  1. Shah, SA, Deng, L., Thorsen, et al. Expandindo a diversidade viral conhecida no intestino infantil saudável. Microbiologia da Natureza. DOI: 10.1038/s41564-023-01345-7
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