Por Amber Dance
Você provavelmente já ouviu falar do microbioma — as hordas de bactérias e outros pequenos organismos que vivem em nossos intestinos. Pois bem, acontece que essas bactérias têm vírus que existem dentro e ao redor delas — com importantes consequências tanto para elas quanto para nós.
Conheça o fagoma
Há bilhões, talvez até trilhões, desses vírus, conhecidos como bacteriófagos (“comedores de bactérias” em grego) ou simplesmente “fagos” entre os mais íntimos, dentro do sistema digestivo humano. A ciência do fagoma disparou recentemente, afirma Breck Duerkop, bacteriologista da Escola de Medicina Anschutz da Universidade do Colorado, e os pesquisadores estão lutando para compreender a enorme diversidade desses vírus. Eles suspeitam que, se os médicos conseguirem aproveitar ou direcionar os fagos certos, poderão melhorar a saúde humana.
“Provavelmente haverá fagos bons e fagos ruins”, diz Paul Bollyky, médico e pesquisador de doenças infecciosas na Stanford Medicine. Mas, por enquanto, ainda não está claro quantos fagos ocupam o intestino — talvez um para cada célula bacteriana, ou até menos. Há também bactérias que contêm genes de fagos, mas que não estão produzindo vírus ativamente; as bactérias simplesmente vivem com o DNA dos fagos incorporado aos seus genomas.
E há muitos fagos ainda não identificados; os cientistas os chamam de a “matéria escura” do fagoma. Uma grande parte da pesquisa atual sobre fagos é dedicada à identificação desses vírus e das bactérias hospedeiras. O Banco de Dados de Fagos Intestinais contém mais de 140.000 fagos, mas isso certamente é uma subestimativa. “Sua variedade é simplesmente extraordinária”, afirma Colin Hill, microbiologista da University College Cork, na Irlanda.
Os cientistas encontram fagos analisando sequências genéticas extraídas de amostras de fezes humanas. Foi assim que os pesquisadores descobriram o grupo de fagos intestinais mais comum, chamado crAssfago. (Tire a mente da sarjeta — eles foram nomeados devido à técnica de “montagem cruzada” que separou seus genes da mistura genética). Em um estudo recente, Hill e seus colegas descreveram a forma em “lâmpada” dos crAssfagos, com um corpo de 20 lados e um apêndice usado para injetar DNA nas bactérias hospedeiras.
Ainda não está claro se os crAssfagos têm impacto na saúde humana, mas, considerando que eles infectam um dos grupos mais comuns de bactérias intestinais, os Bacteroides, Hill não ficaria surpreso se tivessem. Outros grupos comuns de fagos, que também infectam os Bacteroides, incluem o Gubafago (fago de bacteroidales intestinais) e o LoVEfago (elementos genéticos virais em grande quantidade).
Os fagomas variam amplamente de pessoa para pessoa. Eles também mudam conforme a idade, sexo, dieta e estilo de vida, como Hill e seus colegas descreveram na Annual Review of Microbiology de 2023.
Embora os fagos infectem bactérias e às vezes as matem, a relação é mais complexa do que isso. “Costumávamos pensar que os fagos e as bactérias estavam em combate”, diz Hill, “mas agora sabemos que eles estão, na verdade, dançando; são parceiros.”
Os fagos podem beneficiar as bactérias ao introduzir novos genes. Quando uma partícula de fago se monta dentro de uma bactéria infectada, às vezes pode incluir genes bacterianos em sua cápsula de proteína, junto com seu próprio material genético. Mais tarde, o fago injeta esses genes em um novo hospedeiro, e esses genes transferidos acidentalmente podem ser úteis, diz Duerkop. Eles podem conferir resistência a antibióticos ou a capacidade de digerir uma nova substância.
Os fagos mantêm as populações bacterianas em forma ao “morder seus calcanhares” constantemente, segundo Hill. As bactérias Bacteroides podem exibir até uma dúzia de tipos de revestimentos açucarados em suas superfícies externas. Diferentes revestimentos oferecem vantagens diferentes: escapar do sistema imunológico, por exemplo, ou ocupar um canto distinto do sistema digestivo. Mas quando os crAssfagos estão por perto, diz Hill, os Bacteroides devem trocar de revestimento constantemente para evitar os fagos que reconhecem um ou outro tipo de revestimento. O resultado é que, a qualquer momento, há Bacteroides com diferentes tipos de revestimento presentes, permitindo que a população como um todo ocupe uma variedade de nichos ou lide com novos desafios.
Os fagos também evitam que as populações bacterianas saiam de controle. O intestino é um ecossistema, como uma floresta, e os fagos são predadores de bactérias, assim como os lobos são predadores de cervos. O intestino precisa dos fagos assim como a floresta precisa dos lobos. Quando essas relações predador-presa são alteradas, pode surgir doença. Pesquisadores já observaram mudanças no fagoma em casos de síndrome do intestino irritável (SII), doença inflamatória intestinal e câncer colorretal — o ecossistema viral de alguém com SII, por exemplo, costuma ter baixa diversidade.
As pessoas tentam reequilibrar o microbioma intestinal com dietas ou, em casos médicos extremos, transplantes de fezes. Lidar com os fagos pode oferecer uma abordagem mais precisa, afirma Hill. Um exemplo disso são os cientistas que estão buscando fagos que possam ser usados terapeuticamente para infectar as bactérias que causam úlceras.
Seja grato pelos trilhões de fagos que gerenciam o ecossistema do seu intestino. Sem eles, sugere Hill, alguns tipos de bactérias poderiam rapidamente dominar — o que potencialmente deixaria você incapaz de digerir certos alimentos e suscetível a gases e inchaço.
O selvagem e maravilhoso fagoma é um parceiro de dança tanto para as bactérias quanto para os humanos.
Este artigo foi originalmente publicado em Knowable, uma publicação dedicada a tornar o conhecimento científico acessível a todos.
