Notícia
Fluxo de fluidos moldam a vida social dos micróbios intestinais
Estudo inovador revela que o fluxo de fluidos influencia a organização espacial das comunidades bacterianas que habitam nossos intestinos, revelando um fator negligenciado que potencialmente media nosso microbioma e saúde intestinal
O intestino é o lar de uma comunidade diversificada de bactérias conhecida como microbiota intestinal. Essas bactérias desempenham um papel crucial em nossa saúde, apoiando a digestão, produzindo nutrientes essenciais, mantendo um sistema imunológico equilibrado e até afetando nosso humor e comportamento.
Compreender os fatores que moldam a composição da microbiota intestinal é crucial, pois as perturbações nesse delicado equilíbrio têm sido associadas a várias condições de saúde, incluindo doença inflamatória intestinal, obesidade e distúrbios metabólicos.
Em um novo estudo, os cientistas liderados pelo Dr. Alexandre Persat na EPFL’s School of Life Sciences agora fornecem novos ‘insights’ sobre como as forças físicas dos fluidos que circulam no intestino moldam as comunidades bacterianas. Trabalhando com o laboratório do Dr. Tom Battin na EPFL’s School of Architecture, Civil and Environmental Engineering e colegas da ETH Zurich, o trabalho fornece informações sobre o complexo mecanismo pelos quais diferentes espécies bacterianas da microbiota interagem umas com as outras compartilhando nutrientes.
Querendo entender o papel do fluxo de fluido na formação das interações entre as espécies de bactérias intestinais, os pesquisadores investigaram duas bactérias intestinais comuns conhecidas por serem benéficas para a saúde intestinal como representantes: Bacteroides thetaiotaomicron e Bacteroides fragilis.
A equipe analisou como as duas espécies compartilham nutrientes quando expostas ao dextrano, um aditivo alimentar comum. Eles cultivaram as comunidades bacterianas em um dispositivo microfluídico em condições anaeróbicas, que simularam o ambiente intestinal em laboratório. Nessas condições, as comunidades bacterianas cresceram na forma de comunidades multicelulares chamadas biofilmes, onde o compartilhamento de nutrientes afeta a posição de diferentes espécies em relação umas às outras.
Os pesquisadores então visualizaram as populações com microscopia de alta resolução e, pela primeira vez, conseguiram entender os princípios físicos que orientam a organização das comunidades da microbiota.
Estudo mostrou que o fluxo de fluidos dentro do intestino influencia como essas bactérias interagem e trocam subprodutos benéficos do metabolismo da dextrana, formando biofilmes presos à superfície interna do intestino.
Além disso, a troca desses bens públicos também molda a distribuição espacial da comunidade. “Os fluxos de fluidos que se assemelham aos que essas espécies bacterianas experimentam no cólon humano impactam fortemente a organização espacial e a composição das comunidades sintróficas por meio da distribuição de bens públicos”, disse Jeremy Wong, primeiro autor do estudo.
O estudo também descobriu que a força do fluxo também afeta a formação de biofilme pela bactéria B. fragilis: quando o fluxo era muito forte, a concentração de subprodutos benéficos na superfície diminuía, limitando o crescimento de biofilmes de B. fragilis. Isso sugere que fatores físicos podem afetar a composição geral e a estabilidade das comunidades de bactérias intestinais.
A pesquisa destaca a importância de considerar não apenas a química, mas também as forças físicas em jogo na formação das comunidades de bactérias intestinais. Essa perspectiva adicional pode revelar novas abordagens para promover um microbioma intestinal saudável e prevenir ou mesmo tratar doenças que surgem de problemas entre as comunidades bacterianas.
Acesse o resumo do artigo científico (em inglês).
Acesse a notícia completa na página da EPFL (em inglês).
Fonte: Dr. Nik Papageorgiou, EPFL. Imagem: Jeremy Wong, EPFL.
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