Pesquisadores do Centro de Pesquisa Clínica e Experimental do Max Delbrück Center e Charité — Universitätsmedizin Berlin (ECRC) descobriram que diferentes seções anatômicas do trato gastrointestinal de camundongos carregam diferentes composições de comunidades microbianas. Além disso, a composição específica da microbiota pode influenciar o tipo e a abundância de células imunes em qualquer região específica. O estudo, que foi publicado em Micróbios intestinaismapeia a complexa organização espacial de células imunes e comunidades microbianas, fornecendo uma ferramenta para estudar a interação entre micróbios intestinais e doenças inflamatórias.
Pesquisas anteriores sugeriram a existência de “pontos críticos” ao longo do trato GI, onde células imunes e micróbios específicos podem interagir mais intensamente. Mas ninguém havia investigado isso sistematicamente em todo o intestino, diz o Dr. Hendrik Bartolomaeus, no laboratório de Dinâmica Imunológica-Microbiana em Doença Cardiorrenal do Dr. Nicola Wilck, e um dos autores do estudo. “Fomos motivados por uma pergunta simples: como as células imunes são organizadas ao longo do intestino e como o microbioma influencia essa organização?”
As comunidades microbianas moldam o sistema imunológico
Os pesquisadores compararam os tratos GI de camundongos livres de germes com camundongos colonizados convencionalmente, dissecando seus intestinos em segmentos e, em seguida, extraindo DNA microbiano. Eles usaram sequenciamento metagenômico para identificar todas as espécies bacterianas presentes. Ao mesmo tempo, eles isolaram células imunes dos segmentos e as analisaram usando citometria de fluxo, uma técnica comumente usada para identificar e quantificar diferentes tipos de células imunes com base em marcadores celulares específicos.
Eles descobriram que não apenas as comunidades microbianas no trato GI de camundongos convencionais variavam dependendo da localização. Mas isso também influenciava significativamente a distribuição e o tipo de células imunes encontradas ao longo do intestino. Por exemplo, células imunes adaptativas, que são adquiridas após a exposição a antígenos — substâncias estranhas que induzem uma resposta imune — eram mais proeminentes nas partes inferiores do intestino, enquanto células imunes inatas eram mais abundantes nos segmentos superiores. Esse padrão foi severamente perturbado em camundongos livres de germes, que não têm antígenos bacterianos em seu intestino.
Harithaa Anandakumar, estudante de doutorado e autora principal do estudo, então categorizou as células imunes de acordo com se sua presença e abundância são influenciadas apenas pela localização, por uma interação com a microbiota naquele local, ou ambos. Ela então criou um aplicativo que resume as informações. “Nós construímos um aplicativo de referência para que qualquer pessoa interessada em um tipo específico de célula imune possa procurá-lo e ver onde ele é mais abundante no intestino e se ele é influenciado pelo microbioma, pela localização ou por uma interação de ambos.”
Esse recurso estava faltando, diz Wilck, que também é especialista no Departamento de Nefrologia e Cuidados Médicos Intensivos do Charité. Agora, qualquer cientista que trabalhe com modelos de camundongos pode usá-lo. Seu próprio laboratório estuda como as células imunes viajam do intestino para os tecidos e órgãos em vários modelos de doenças em camundongos. “Agora podemos usar esse recurso para estudar se as células imunes que encontramos em órgãos danificados pela hipertensão ou doença renal vêm do intestino”, diz ele.
