Agência FAPESP* –Ricardo Muniz – Estudo publicado na revista Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS) revela como a presença de uma proteína específica – chamada IL-22BP – afeta o equilíbrio intestinal e regula a resposta do corpo a infecções bacterianas.
C. difficile é uma bactéria que causa infecção intestinal, principalmente após o uso de antibióticos. Estima-se que afete quase meio milhão de pessoas nos Estados Unidos a cada ano (imagem: CDC)
“Descobrimos que camundongos que não produzem essa proteína estão mais protegidos contra infecções intestinais por bactérias como Clostridioides difficile e Citrobacter rodentium”, conta à Agência FAPESP Marco Vinolo, professor do Instituto de Biologia da Universidade Estadual de Campinas (IB-Unicamp), onde é responsável pelo Laboratório de Imunoinflamação.
Isso acontece porque a IL-22BP (acrônimo em inglês para proteína de ligação à citocina IL-22) reduz a quantidade disponível de interleucina 22 – uma proteína produzida por células do sistema imunológico que ajuda a manter a barreira protetora do intestino, fortalece as células que revestem suas paredes e está envolvida na produção de substâncias antimicrobianas.
“Nossa explicação para esse resultado foi que, na ausência da IL-22BP, a interleucina 22 atua de forma mais eficaz, fortalecendo as defesas intestinais antes mesmo de a infecção começar”, detalha Vinolo, que teve apoio da FAPESP em estudo sobre mecanismos moleculares envolvidos na microbiota durante a inflamação.
No artigo recém-publicado, os pesquisadores relatam que a composição de bactérias encontradas no trato gastrointestinal dos camundongos que não tinham a proteína IL-22BP era diferente. Ao transferir as bactérias intestinais desses animais para aqueles com a produção normal da IL-22BP, observaram o efeito de proteção contra infecções, sugerindo que a ausência da proteína de ligação resulta em uma modulação benéfica da microbiota intestinal.
“Vimos que essa resistência à infecção estava relacionada ao aumento na produção de ácidos graxos de cadeia curta, moléculas liberadas pela fermentação de fibras alimentares por bactérias intestinais e que possuem efeitos benéficos à saúde do intestino, incluindo a promoção de um ambiente anti-inflamatório e o fortalecimento da barreira intestinal”, detalha José Luís Fachi, pós-doutorando na Washington University School of Medicine (Estados Unidos) e primeiro autor do artigo.
O pesquisador teve apoio da Fundação durante o doutorado, quando estudou a interação entre as bactérias intestinais e a colonização por C. difficile, bacilo resistente a diversos agentes antimicrobianos. Os ácidos graxos de cadeia curta são produtos do metabolismo bacteriano durante o processo de fermentação de fibras alimentares e exercem um efeito protetor frente às infecções intestinais, tal como a causada pela bactéria C. difficile.
Vinolo, que também foi orientador de Fachi no doutorado, destaca que a ausência de IL-22BP modifica a composição e a funcionalidade da microbiota intestinal “e resulta em um perfil benéfico ao organismo, o que ressalta o papel da microbiota na regulação das respostas do organismo, assim como indica a possibilidade de atenuar ou prevenir infecções intestinais via inibição de IL-22BP”.
Novos caminhos
Com o achado, estudos futuros podem ser delineados para aprofundar o entendimento e a aplicação terapêutica da descoberta. “Primeiramente, é essencial investigar a eficácia de inibidores de IL-22BP em modelos animais e, eventualmente, em ensaios clínicos para tratar infecções intestinais graves”, pondera Fachi. Além disso, explorar como diferentes tipos e quantidades de fibras alimentares afetam a produção de ácidos graxos de cadeia curta. “A composição da microbiota na ausência de IL-22BP pode fornecer informações valiosas”, ressaltam os autores.
A modulação da microbiota intestinal pode beneficiar outras condições inflamatórias intestinais, como a doença de Crohn e a colite ulcerativa, além de infecções intestinais causadas por outros patógenos.
“Estudar como IL-22 interage com outras moléculas e células do sistema imunológico na ausência de IL-22BP ajudará a entender melhor sua função na imunidade intestinal. Esses estudos futuros têm o potencial de transformar nosso entendimento sobre o papel dessas proteínas na saúde intestinal e levar ao desenvolvimento de novas estratégias terapêuticas para prevenir e tratar infecções intestinais”, conclui Vinolo.
O estudo envolveu pesquisadores do Departamento de Genética, Evolução, Microbiologia e Imunologia do IB-Unicamp e do Departamento de Patologia e Imunologia da Washington University School of Medicine, nos Estados Unidos.
O artigo Deficiency of IL-22–binding protein enhances the ability of the gut microbiota to protect against enteric pathogens pode ser lido em: www.pnas.org/doi/10.1073/pnas.2321836121.