Bacteriile intestinale au apărut ca un punct central al explorării ştiinţifice, rolurile lor complexe în metabolismul uman, în nutriţie şi în sănătatea generală a organismului devenind foarte clare. Noi cercetări efectuate de cercetători din Israel au făcut o descoperire care ar putea duce la o mai bună înţelegere şi la un tratament mai bun pentru bolile inflamatorii intestinale (BII), cum ar fi colita şi boala Crohn.
De-a lungul a milioane de ani de coevoluţie cu oamenii, bacteriile intestinale (microbiomul) au devenit indispensabile pentru buna funcţionare a sistemului imunitar uman.
Intestinul este un organ în continuă schimbare, suferind modificări structurale, mecanice şi chimice.
Bacteriile intestinale trebuie să se adapteze la acest mediu dinamic.
Un mecanism major care permite o astfel de adaptare dinamică este capacitatea acestora de a suferi modificări genomice rapide datorită unei trăsături cunoscute sub numele de plasticitate, pe care o echipă de la facultatea de medicină din Israele a investigat-o.
Cercetarea a fost publicată în revista Cell Host & Microbe.
Studiul s-a axat pe speciile din ordinul Bacteroidales, unele dintre cele mai abundente specii din microbiomul intestinal uman.
În timp ce au analizat peste 2.000 de persoane sănătoase şi bolnave şi au efectuat cercetări preclinice pe modele de şoareci, oamenii de ştiinţă de la Technion au identificat modele distincte de inversiuni ale ADN-ului în sănătate şi boală.
Aceste procese reversibile ale ADN-ului inversează orientarea segmentelor genetice cheie, activând şi dezactivând producţia de molecule.
În mod interesant, la Bacteroides fragilis, inversiunile ADN au dezactivat producţia de polizaharidă A, o moleculă de acoperire a bacteriei care induce în mod benefic celulele T reglatoare (Treg) - un tip de celule imune specializate care suprimă inflamaţia excesivă şi menţine homeostazia intestinală.
Vinovatul probabil? Bacteriofagii, sau virusurile care infectează bacteriile.
Examinarea suplimentară a probelor de fecale de la pacienţii cu BII a dezvăluit un tipar izbitor: promotorul PSA se afla predominant în stare „off"/oprit, în corelaţie cu niveluri crescute de bacteriofagi asociaţi cu B. fragilis.
Experimentele ulterioare cu şoareci fără germeni, colonizaţi cu B. fragilis în prezenţa bacteriofagilor, au evidenţiat o creştere semnificativă a numărului de B. fragilis cu starea off şi o reducere notabilă a populaţiilor de celule Treg.
În mod remarcabil, descoperirile relevă o strategie ingenioasă de adaptare utilizată de bacteriile intestinale, permiţându-le să reprogrameze în mod dinamic expresia genică în funcţie de condiţiile locale, cum ar fi inflamaţia sau atacurile virale.
Cu toate acestea, această schimbare de formă biologică poate agrava boala prin paralizarea producţiei de molecule precum PSA, care reglează sistemul imunitar şi atenuează inflamaţia intestinală.
„Această cercetare oferă o perspectivă cheie asupra interacţiunilor complicate dintre bacteriile intestinale şi sistemul imunitar în bolile inflamatorii intestinale. Explicaţia noastră este că aceeaşi flexibilitate genomică dezvoltată prin evoluţie oferă bacteriilor plasticitate funcţională, ajutându-le astfel să se adapteze la boala intestinală", a comentat rezultatele prof. Geva-Zatorsky.
Cercetarea indică noi căi pentru intervenţii ţintite menite să restabilească echilibrul microbiotei intestinale la pacienţii cu BII.
