O intestino humano é o anfitrião de uma orgia microscópica desenfreada. Para sobreviver, os micróbios em nosso trato digestivo estão fazendo “sexo” entre si regularmente, tudo em nome da troca de segredos sobre como sobreviver a doses mortais de antibióticos.
Uma equipe de pesquisadores da Universidade de Illinois em Urbana-Champaign e da Universidade da Califórnia Riverside agora aprendeu o quão longe esse choque bacteriano vai, encontrando trocas que vão além do que sabíamos anteriormente.
Bactérias, é claro, não têm genitais, mas tecnicamente “sexo” na biologia se refere a qualquer processo que troque material genético.
Ao formar uma ‘união temporária’ com outra bactéria em nosso intestino, um micróbio pode, portanto, transferir seus genes para outro – nem precisa ser da mesma espécie.
Tudo o que o micróbio precisa fazer é colocar um tubo, chamado pilus, e se conectar a outra célula, disparando um pacote transferível de DNA chamado elemento genético móvel quando estiver pronto.
A descoberta do sexo bacteriano foi feita há mais de 70 anos, quando os cientistas perceberam que essa transferência horizontal de genes era como os micróbios compartilhavam genes de resistência a certos antibióticos, espalhando assim a resistência aos antibióticos.
Mais recentemente, ficou claro que o sexo bacteriano não ocorre apenas quando os micróbios estão sob ataque. Isso acontece o tempo todo e provavelmente é parte do que mantém nosso microbioma em forma e saudável.
Novas pesquisas agora identificaram quais genes as bactérias estão realmente compartilhando quando fazem isso.
O estudo foi conduzido entre um filo de micróbios intestinais, chamados Bacteroidetes, que compreendem até 80% do microbioma humano e são importantes digestores.
“As grandes e longas moléculas de batata-doce, feijão, grãos integrais e vegetais passariam por nossos corpos inteiramente sem essas bactérias”, explica o microbiologista Patrick Degnan, da Universidade da Califórnia Riverside.
“Eles os quebram para que possamos obter energia deles.”
Para colonizar o intestino humano e nos ajudar a quebrar os carboidratos, no entanto, esses micróbios devem competir por recursos limitados no intestino grosso. Esses recursos incluem vitamina B12 e outros compostos relacionados, que ajudam a alimentar o metabolismo das bactérias e a síntese de proteínas.
A maioria dos micróbios no intestino não tem a capacidade de sintetizar esses compostos cruciais por conta própria, o que significa que eles precisam absorver o que podem do ambiente.
Para que isso seja eficaz, vale a pena ter genes para um sistema de transporte eficiente de vitamina B12 pronto.
Tanto em placas de Petri quanto em modelos de camundongos vivos, os pesquisadores já identificaram transportadores de B12 que são compartilhados por meio do sexo bacteriano.
“Estamos entusiasmados com este estudo porque mostra que esse processo não é apenas para resistência a antibióticos”, diz Degnan.
“A troca horizontal de genes entre os micróbios é provavelmente usada para qualquer coisa que aumente sua capacidade de sobrevivência, incluindo o compartilhamento de [genes para o transporte de] vitamina B12”.
Quando dois micróbios intestinais foram colocados em um prato no laboratório, os pesquisadores notaram que a bactéria que não conseguia sintetizar os sistemas de transporte de B12 se conectava com a bactéria que conseguia. Uma vez que o pilus sexual preenchesse a lacuna entre os dois, a bactéria ‘receptora’ poderia desempacotar sua preciosa carga.
Após o experimento, os pesquisadores examinaram o genoma da bactéria receptora, que ainda estava viva, e descobriram que ela havia incorporado uma banda extra de DNA do doador.
Entre os ratos vivos, algo semelhante parece acontecer. Quando os pesquisadores administraram duas formas de Bacteroidetes a um camundongo – um que possuía os genes para a transferência de B12 e outro que não – eles descobriram que os genes do primeiro haviam “pulado” para o segundo após cinco a nove dias.
“É como se dois humanos fizessem sexo e agora ambos têm cabelos ruivos”, diz Degnan.
Curiosamente, os autores observam que uma rodada secundária de transferência de genes, entre Bacteroidetes da mesma espécie, ocorreu um pouco mais rápido do que a primeira rodada, que foi entre duas espécies diferentes.
Os resultados sugerem que pode haver uma ligeira “barreira de espécies” quando se trata de sexo bacteriano. No entanto, essa barreira não é nada parecida com o que vemos com os mamíferos, onde uma espécie só pode se reproduzir com outra de sua espécie.
As bactérias, ao que parece, não são tão exigentes com seus parceiros, e nossos estômagos são muito gratos por sua promiscuidade.
Publicado em 06/02/2022 21h12
Artigo original:
Estudo original: