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Factores genéticos que influenciam a diversidade bacteriana no intestino humano

Faixa clara a:

Que é o intestino Microbiota?

“Microbiota” é um termo usado para descrever a coleção dos micro-organismos (bactérias, archaea, e eukaryotes) vivendo em um ambiente particular. Um tal ambiente que hospeda micro-organismos numerosos é o intestino humano.

O microbiota do intestino fornece funções essenciais ao anfitrião humano, tal como o fornecimento da força e da integridade ao intestino, dar forma ao epitélio dos intestinos, o fornecimento da protecção contra micro-organismos patogénicos e o regulamento do sistema imunitário do anfitrião.

Bactérias intestinais, saúde da flora do intestino - crédito da ilustração: nobeastsofierce/Shutterstock
Bactérias intestinais, saúde da flora do intestino - crédito da ilustração: nobeastsofierce/Shutterstock

Que influencia o intestino Microbiota?

Os micro-organismos que compo o microbiota do intestino são adquiridos quando nós somos nascidos, e podem mudar ao longo do tempo baseado em factores tais como a dieta, a doença, e o consumo de antibióticos durante a vida.

Deve-se igualmente notar que os micro-organismos no microbiota do intestino estão seleccionados prosperar em circunstâncias específicas, devido ao facto de que as fontes de energia no intestino são limitadas. Conseqüentemente, somente aqueles micro-organismos que podem fermentar hidratos de carbono dietéticos/anfitrião ou obter a energia da redução do enxofre prosperam no intestino.

As genéticas do anfitrião jogam um papel?

Estão determinadas espécies microbianas no microbiota do intestino “hereditário”?

O papel da genética do anfitrião em dar forma ao microbiota do intestino é menos conhecido, contudo, os estudos estão sendo realizados para investigar a relação possível. Por exemplo, mostrou-se que quando houver muita diferença na diversidade do microbiota, as similaridades da parte dos membros da família frequentemente compararam àquelas que não são relacionados.

Há, naturalmente, uma possibilidade que este é devido aos membros da família que comem uma dieta similar, porém algumas bactérias foram mostradas para ser “hereditárias”.

Um estudo por Goodrich e por co. investigou o microbiota de 1.081 povos que incluem 177 pares (monozygotic) idênticos do gêmeo e o gêmeo 245 (dizygotic) não-idêntico emparelha-se. Os autores encontraram que o microbiota destes indivíduos era “um perfil ocidental típico da diversidade”, dominado pelos filos Firmicutes, Bacteroidetes, e Proteobacteria. Igualmente encontraram que a similaridade a mais alta estêve considerada nas amostras do mesmo indivíduo, e que as amostras dos indivíduos relacionados eram mais similares do que amostras dos indivíduos não relacionados.

Proteobacteria - crédito de imagem: Rost9/Shutterstock
Proteobacteria - crédito de imagem: Rost9/Shutterstock

Mais, encontraram que o microbiota de gêmeos idênticos era mais similar do que aquele de gêmeos não-idênticos, e que havia alguns taxa que pareceram ser hereditários. A família a mais hereditária das bactérias, Christensenellaceae, foi mostrada co-para ocorrer com outras bactérias hereditárias assim como com archaea methanogenic. Isto mostra que a diversidade do microbiota do intestino não pode gravemente ser conduzida por factores ambientais tais como a dieta.

Há uma relação entre genes específicos e a espécie bacteriana específica no microbiota do intestino?

Um estudo por Zhernakova e por co. investigou a relação entre o microbiota do intestino e os factores do anfitrião. Aqui, recrutaram 1.135 participantes, que incluíram 474 homens e 661 mulheres. Usaram uma aproximação arranjar em seqüência-baseada para investigar o microbiome, e compararam então este a outros factores relativos aos participantes, tais como biomarkers, doença, estado de fumo, e assim por diante.

Um biomarker os autores investigados era o chromogranin A, que indica a activação neuroendócrina do sistema. Ao comparar os níveis do chromogranin A e da diversidade do microbiota, os autores encontraram que os níveis inferiores do chromogranin A estiveram associados com um aumento na diversidade do microbiota do intestino. Mais, encontraram que a presença de 61 espécies estêve associada com o chromogranin A, que compo ao redor 53% da composição do microbiota do intestino. Isto mostra que regulamento de um gene do detalhe (o chromogranin A) pode influenciar a composição do microbiota do intestino.

Podem os estudos largos da associação do genoma ser usados para ligar genes do anfitrião a uma abundância de bactérias específicas em seu microbiota do intestino?

Os estudos Genoma-Largos da associação (GWAS) são uma técnica que compare a variação genética entre muitos indivíduos para considerar se um fenótipo é associado com um genótipo particular. Poderia esta aproximação ser usada para determinar que genótipo influencia a diversidade no microbiota do intestino (fenótipo)?

Davenport e co. usou uma aproximação de GWAS para estudar a relação no meio ao redor 200.000 genótipo do anfitrião e a diversidade do microbiota fecal em uma população de Hutterites. O Hutterites é um grupo religioso em America do Norte, e vive e come como uma comunidade, conseqüentemente os efeitos dietéticos e ambientais no microbiota inter-individual seriam limitados.

O GWAS encontrou que há 8 taxa das espécies bacterianas cuja a presença foi associada com as variações genéticas particulares. Da nota, a presença do género Akkermansia foi associada com uma variação genética em torno do gene PLD1. Interessante, estuda tinha mostrado que Akkermansia está conhecido para influenciar o peso corporal, e que o gene PLD1 está associado com o índice de massa corporal. Se estas associações são verdadeiras, a seguir pareceria que a presença de determinada espécie bacteriana no microbiota humano do intestino pode ser influenciada pela genética do anfitrião, e assim o genótipo do anfitrião humano pode ser um factor que influencie a diversidade da espécie bacteriana no microbiota do intestino.

Fontes

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Last Updated: Sep 24, 2019

Dr. Maho Yokoyama

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Dr. Maho Yokoyama

Dr. Maho Yokoyama is a researcher and science writer. She was awarded her Ph.D. from the University of Bath, UK, following a thesis in the field of Microbiology, where she applied functional genomics to Staphylococcus aureus . During her doctoral studies, Maho collaborated with other academics on several papers and even published some of her own work in peer-reviewed scientific journals. She also presented her work at academic conferences around the world.

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