doi.org/10.1038/s41564-024-01778-8
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#Bactérias
Pesquisa revela corrente elétrica no intestino que pode atrair patógenos como a Salmonella
Cientistas da UC Davis descobriram que a Salmonella usa sinais elétricos no intestino para invadir o corpo, um processo chamado galvanotaxia, oferecendo novos insights sobre infecções bacterianas e tratamentos potenciais para doenças como DII.
Como as bactérias ruins encontram pontos de entrada no corpo para causar infecção”
Esta questão é fundamental para especialistas em doenças infecciosas e pessoas que estudam bactérias. Patógenos nocivos, como a Salmonella, encontram seu caminho através de um sistema intestinal complexo, onde são amplamente superados em número por micróbios bons e células imunológicas. Ainda assim, os patógenos navegam para encontrar pontos de entrada vulneráveis “”no intestino que lhes permitiriam invadir e infectar o corpo.
Uma equipe de pesquisadores da UC Davis Health descobriu um novo mecanismo bioelétrico que esses patógenos usam para encontrar essas aberturas. O estudo foi publicado na Nature Microbiology.
Bactérias rompendo o intestino fechado
A Salmonella causa cerca de 1,35 milhão de doenças e 420 mortes nos Estados Unidos todos os anos. Para infectar alguém, esse patógeno precisa cruzar a fronteira do revestimento intestinal.
Quando ingerida, a Salmonella encontra seu caminho para os intestinos. Lá, elas são amplamente superadas em número por mais de 100 trilhões de bactérias boas (conhecidas como comensais). Elas estão enfrentando as probabilidades de uma em um milhão! – disse o autor principal do estudo, Yao-Hui Sun. Sun é um cientista pesquisador afiliado aos Departamentos de Medicina Interna, Oftalmologia e Ciência da Visão e Dermatologia.
Para aprender como as Salmonellae encontram seu caminho no intestino, os pesquisadores observaram o movimento da bactéria S. Typhimurium (uma cepa de Salmonella) e compararam com o de uma cepa inofensiva de bactéria Escherichia coli (E. coli).
Navegando por uma paisagem intestinal complexa
O intestino tem uma paisagem muito complexa. Sua estrutura epitelial inclui epitélio viloso e epitélio associado ao folículo (FAE). O epitélio viloso é feito de células absorventes (enterócitos) com saliências que ajudam na absorção de nutrientes.
O FAE, por outro lado, contém células M sobrepostas a pequenos aglomerados de tecido linfático conhecidos como placas de Peyer. Essas células M são encarregadas da amostragem de antígenos. Elas agem como a primeira linha de defesa do sistema imunológico contra antígenos microbianos e alimentares.
Descobertas
A pesquisa que foi feita em um modelo de camundongo mostrou que a Salmonella detecta sinais elétricos no FAE. Elas se movem em direção a essa parte do intestino, onde encontram aberturas pelas quais podem entrar. Esse processo de movimento celular em resposta a campos elétricos é chamado de galvanotaxia ou eletrotaxia.
Nosso estudo descobriu que esse “ponto de entrada” tem campos elétricos dos quais a bactéria Salmonella aproveita para passar, – disse o autor sênior do estudo, Min Zhao. Zhao é professor de oftalmologia e dermatologia da UC Davis e pesquisador afiliado ao Institute for Regenerative Cures.
O estudo também mostrou que E. coli e Salmonella respondem de forma diferente a campos bioelétricos. Elas têm respostas opostas ao mesmo sinal elétrico. Enquanto a E. coli se aglomerava ao lado das vilosidades, a Salmonella se reunia no FAE.
O estudo detectou correntes elétricas que fazem um loop ao entrar nas vilosidades absortivas e sair do FAE.
Notavelmente, o campo bioelétrico no epitélio intestinal é configurado de uma forma que a Salmonella aproveita para ser classificada para o FAE e menos para E. coli,- explicou Sun. O patógeno parece preferir o FAE como uma porta de entrada para invadir o hospedeiro e causar infecções.-
Estudos anteriores indicaram que as bactérias usam quimiotaxia para se movimentar. Com a quimiotaxia, as bactérias sentem gradientes químicos e se movem em direção ou para longe de compostos específicos. Mas o novo estudo sugere que a galvanotaxia da Salmonella para o FAE não ocorre por meio de vias de quimiotaxia.
Nosso estudo apresenta um mecanismo alternativo ou complementar na modulação do direcionamento da Salmonella para o epitélio intestinal,- disse Zhao.
Possível ligação com DII e outros distúrbios intestinais
O estudo pode ter o potencial de explicar doenças crônicas complexas, como a doença inflamatória intestinal (DII).
Este mecanismo representa uma nova corrida armamentista patógeno-corpo humano – com implicações potenciais para outras infecções bacterianas, bem como possibilidades de prevenção e tratamento, – disse Zhao. Acredita-se que a causa raiz da DII seja uma resposta imune excessiva e anormal contra bactérias boas. Será interessante saber se os pacientes propensos a ter DII também têm atividades bioelétricas aberrantes nos epitélios intestinais.
Publicado em 27/08/2024 19h18
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