A Sequenciação de 16s e a Sequenciação de Metagenomas Revelam a Relação Entre o Microbioma Intestinal e a Inflamação

os micróbios humanos serem amplamente distribuídos no intestino, cavidade oral, pele, brônquios, trato reprodutivo, tecidos orgânicos e até mesmo no sangue, de acordo com alguns pesquisadores. Nos últimos anos, foi descoberto que os micróbios intestinais desempenham um papel importante em todos os tipos de doenças humanas e na imunidade. Com o avanço da tecnologia de sequenciamento, o estudo dos micróbios também entrou na era das ómicas; ao analisar o material genético das populações microbianas no intestino, os pesquisadores podem identificar as espécies e estirpes específicas presentes, bem como a sua abundância relativa e função. Então, como podem microbiomas ser utilizado para estudar os efeitos de um determinado tipo de doença ou uma certa condição de micróbios? A seguir, uma breve introdução à aplicação da microbiómica no estudo da inflamação e da doença.

A sequenciação de amplicões de 16s resolve a relação entre micróbios intestinais, citocinas sanguíneas e abortos espontâneos precoces.

Uma das técnicas mais importantes utilizadas na investigação da microbiota intestinal é Sequenciação de rRNA 16S Este método envolve a sequenciação de uma região específica do DNA bacteriano que é altamente conservada entre diferentes espécies. Ao comparar as sequências dessas regiões de diferentes amostras, os investigadores podem identificar os tipos de bactérias presentes e estimar a sua abundância.

Foi descoberto que a flora intestinal afeta a resposta imunitária do hospedeiro e leva a um desequilíbrio nos níveis de citocinas. Por sua vez, a desregulação da rede de citocinas é considerada associada à patogénese do aborto espontâneo inexplicado. Os investigadores analisaram como a disbiose microbiana intestinal interfere com a função imunitária celular durante o aborto espontâneo através de sequenciação de amplicões 16s. Usando dados de sequenciação e moléculas metabolómicas, os autores descobriram que vários patógenos, como Grupo Bacteroidales_S24_7 e Grupo Eubacterium ruminantium, estavam significativamente sobre-representados nas fezes de pacientes com aborto espontâneo, enquanto os γ-amastigotes eram os mais sobre-representados no grupo de controlo. Este estudo destaca a rede entre a microbiota intestinal, os metabolitos fecais e as respostas imunes mediadas por Th1/Th17 em pacientes com aborto espontâneo.

Composições de diferentes espécies nos grupos de controlo e aborto espontâneo através de análises LEfSe.

O sequenciamento metagenómico em combinação com outras ómicas revela múltiplas inter-relações entre micróbios intestinais, metabolitos e citocinas nas complicações relacionadas com a COVID-19.

Outra técnica de sequenciação utilizada na pesquisa do microbiota intestinal é sequenciação metagenómica shotgunEste método envolve sequenciar todo o ADN presente numa amostra, incluindo tanto o ADN bacteriano como o humano. Ao analisar estes dados, os investigadores podem identificar não apenas os tipos de bactérias presentes, mas também as suas capacidades funcionais, incluindo a capacidade de produzir metabolitos que influenciam a inflamação e outros processos biológicos.

A tempestade de citocinas é um dos principais impulsionadores da patogénese da COVID-19. Vários estudos mostraram que a depleção parcial da microbiota está associada à resposta inflamatória à doença. Os autores tentaram encontrar inter-relações entre micróbios, metabolitos e citocinas, bem como novos marcadores e alvos terapêuticos, realizando sequenciação metagenómica shotgun e análise metabolómica de fezes de 112 pacientes infetados com SARS-CoV-2 e indivíduos de controlo pareados para confusores significativos, além de medições de citocinas no plasma. Os autores identificaram múltiplas inter-relações entre micróbios intestinais, metabolitos e citocinas nas complicações relacionadas com a COVID-19, e no futuro, poderá ser possível prever a COVID-19 e doenças graves através da análise do microbioma.

Variações distintas da microbiota intestinal na COVID-19 e fatores de fundo

Referências:

1. Liu Y, Chen H, Feng L, et al. Interacções entre a microbiota intestinal e os metabolitos modulam os desequilíbrios da rede de citocinas em mulheres com abortos espontâneos inexplicáveis. NPJ biofilmes e microbiomas, 2021, 7(1): 1-12.
2. Nagata N, Takeuchi T, Masuoka H, et al. A microbiota intestinal humana e os seus metabolitos impactam as respostas imunes na COVID-19 e suas complicações. Gastroenterologia, 2023, 164(2): 272-288.