p As perturbações no microbioma do intestino humano estão relacionadas com várias doenças, incluindo obesidade e câncer. No entanto, pouco se sabe sobre a organização espacial de quase 1, 000 espécies bacterianas no intestino humano, o que pode influenciar a forma como as espécies interagem entre si e com seu hospedeiro. p Em um novo estudo colaborativo, cientistas do Laboratório Biológico Marinho em Woods Hole, o Forsyth Institute, e a Washington University em St. Louis estabeleceu uma simplificada, modelou o microbioma intestinal humano em camundongos livres de germes e revelou sua estrutura por meio de tecnologias de imagem desenvolvidas no MBL. O estudo é publicado esta semana em Proceedings of the National Academy of Sciences .

p "Achamos que veríamos aglomerados de bactérias, com algumas espécies se reunindo em torno de partículas de alimentos e outras abundantes na camada de muco do intestino, que separa a bactéria do tecido do hospedeiro, "diz a cientista do MBL Jessica Mark Welch, o principal autor do estudo. "Em vez de, vimos uma comunidade mista, onde cada célula tendia a estar próxima a células de uma espécie diferente. "As comunidades bacterianas próximas à camada de muco e no interior do intestino (o lúmen), onde o alimento digerido é empurrado por contrações musculares, parecia semelhante.

p "O estudo sugere que o hospedeiro está misturando os micróbios e impedindo a formação de grandes aglomerados de tipos únicos de bactérias, "Mark Welch diz." O hospedeiro faz isso espalhando muco e células epiteliais no lúmen, e misturando mecanicamente o conteúdo do intestino. Pode ser que essa mistura crie uma comunidade microbiana evolutivamente estável. "

p "Ninguém olhou para uma comunidade microbiana complexa no intestino dessa forma antes, "diz o autor sênior Gary Borisy, um pesquisador sênior do Forsyth Institute em Cambridge, Mass. "Se realmente quisermos entender o papel do microbioma, não é suficiente saber exatamente quais micróbios estão presentes. Devemos também aprender o que eles estão fazendo, com quem estão falando e por quê. Parte da resposta a esse problema é descobrir quem está ao lado de quem e quem está ao lado do quê. "

p Compreender a estrutura espacial dos microbiomas é um campo jovem no qual esses pesquisadores são pioneiros por meio de sua nova tecnologia de imagem. O que eles viram no modelo do intestino contrasta com seu estudo anterior da placa dentária humana, onde eles descobriram assembléias altamente organizadas de espécies bacterianas.

p "Não entendemos inteiramente por que a organização do microbioma é tão diferente na boca e no intestino, "Mark Welch diz." Pode ter a ver com a taxa de fluxo. Na boca, se as bactérias não aderem a algo - entre si ou com o hospedeiro - elas acabam no estômago em questão de segundos. No intestino, o fluxo de conteúdo ocorre em uma escala de tempo de horas, em vez de segundos. "

p Mark Welch e colaboradores estão atualmente explorando a organização do microbioma em uma série de ecossistemas humanos e marinhos, incluindo a língua humana, o intestino do choco, a superfície das algas, e em detritos plásticos marinhos.

p Sua tecnologia de imagem dá aos pesquisadores a capacidade única de gerar imagens e identificar simultaneamente 15 ou mais táxons microbianos, usando uma técnica denominada Combinatorial Labeling and Spectral Imaging - Fluorescence in situ Hybridization (CLASI-FISH). O microbioma intestinal modelo da equipe continha 15 espécies bacterianas que normalmente são abundantes no intestino humano.