Eu, Procarioto

Certa vez atendi uma paciente no ambulatório do hospital e solicitei a ela, entre outros exames, um protoparasitológico de fezes. No retorno, os resultados não mostravam nada digno de nota, exceto a presença de Entamoeba coli detectada no fatídico exame. Como se sabe, esse protozoário vive de forma amistosa no organismo humano e não é causador de doenças (diferentemente de seu primo a Entamoeba histolytica). Disse a ela, então, que estava tudo bem e que poderia continuar com a medicação atual. Ela, indignada, perguntou se eu não iria tratar “aquilo”, apontando o exame com o indicador e uma cara de nojo. Eu repeti que não era necessário. Ela insistiu: “Dr. Eu não quero isso dentro de mim. Pode tratar…”

E. coli

Escherichia coli

Mal sabia ela – e eu também – que há muito mais coisas nos intestinos – e no nosso organismo, de forma geral -, do que todo nosso conhecimento recente poderia supor. Não só amebas boazinhas, mas também uma infinidade de bactérias vivem em nós. Muitas bactérias. Aliás, mais bactérias que células constituintes (sim, alguém já fez essa conta!): em um indivíduo normal, existem aproximadamente 10 bactérias para cada célula humana. Isso significa que 90% das células presentes em nosso organismo pertencem a outro domínio biológico ou super-reino chamado procariotas. Número certamente suficiente para causar uma crise de identidade em minha “insegura” paciente e me fazer lembrar de Asimov no título do post.

Os estudos prosseguiram. A quantidade de bactérias abrigadas no corpo humano era tão supreendentemente gigantesca que os cientistas começaram a utilizar o nome microbioma ou microbiota, aludindo a uma possível interação ecológica entre os seres envolvidos e isso virou um projeto do Instituto Nacional de Saúde dos EUA em 2007. Ao estudar pessoas de vários lugares do mundo, descobriu-se que os respectivos microbiomas tinham diferenças significativas, tanto de pessoa para pessoa, como entre pessoas nas diversas regiões do globo. Isso lembrou os estudos “ecogenômicos” iniciados no final da década de 90. Ecogenômica, Genômica Ambiental ou Metagenômica foram nomes dados para o sequenciamento genético e identificação de microrganismos em seu habitat natural, permitindo a identificação de várias espécies que não eram vistas nas culturas clonais realizadas até então.

A presença de um “meta-organismo” geneticamente distinto dentro de nosso organismo começou a gerar perguntas sobre como seria a interação, leia-se troca de informação, entre os dois sistemas genéticos bastante diferentes e passamos a ser considerados seres metagenômicos (ou superorganismos, como preferem alguns autores) no sentido ecológico mesmo do conceito. Mas, se a “distinção galtoniana entre a genética e o meio ambiente como mecanismos geradores de nossas características fenotípicas é considerada hoje uma dicotomia simplista e (…) o meio ambiente e os genes podem interagir de múltiplas maneiras diferentes desafiando a noção de que possam agir indepententemente um do outro”, como afirma Joseph Loscalzo, editorialista do New England Journal, então, a presença desse riquíssimo material genético interagindo com o nosso deve provocar algum tipo resposta. Para descrever esse novo modo de interação, o modelo de relação hospedeiro/parasita já não parece ser suficiente porque as mesmas bactérias que nos ajudam em determinados momentos, podem nos prejudicar em outros.

Surge então, um novo mecanismo fisiopatológico. Algo com o qual não nos tínhamos defrontado antes e que, para além de quaisquer dualismos, reside na interação entre duas “forças” viventes. Antes de vencer o inimigo é preciso, agora mais do que nunca, aprender a conviver com ele.

 

Pflughoeft, K., & Versalovic, J. (2012). Human Microbiome in Health and Disease Annual Review of Pathology: Mechanisms of Disease, 7 (1), 99-122 DOI: 10.1146/annurev-pathol-011811-132421

Loscalzo, J. (2013). Gut Microbiota, the Genome, and Diet in Atherogenesis New England Journal of Medicine, 368 (17), 1647-1649 DOI: 10.1056/NEJMe1302154

Recomendo os textos do Meio de Cultura sobre o assunto. Superorganismos 1, 2 e 3. E o especial da Nature (em inglês, para assinantes).

Agradecimentos ao Luiz Bento do Discutindo Ecologia pela revisão do manuscrito.

Discussão - 14 comentários

  1. Bem, os eucariotos de modo geral já são metagenômicos com seus plastídeos e mitrocôndrios derivados de procariotos em simbiose ancestral.

    []s,

    Roberto Takata

  2. Chloe disse:

    Bom dia Karl,
    perdoe minha ignorância, rs… mas:
    se fosse possivel eliminar todos esses ‘bichinhos’ estranhos, ou a maioria deles, do nosso organismo, isso faria alguma diferença? boa ou ruim?
    Minha nutricionista disse uma vez que comer aquela parte menos verdinha da alface, aquela mais perto da base e centro, ajudava a diminuir os bichinhos ruins (ela explicou bem melhor do que isso, mas foi o que registrei).
    E falou também outros alimentos que diminuiam os bichinhos bons e aumentavam os ruins, mas esses não lembro, acho que gostava de todos! rs…
    Faz sentido? Vale a pena?

    Takata: entendi só 6 palavras do seu comentário!
    Brincadeira, não entendi nada mesmo. rs…

    ; )

  3. Karl disse:

    Takata. Se considerarmos como “metagenômico” a designação de cunho ecológico-populacional como intentavam os criadores da palavra em 1998 [1], um eucarionte que incorpora um organismo endosimbionte não poderia ser considerado um “ambiente metagenômico”. Mas eu entendi o que você quis dizer.

    Chloe. Nascemos estéreis (gnatobióticos) e somos colonizados no período neonatal. A microbiota que nos constitui tem importante papel na estruturação de nossa imunidade, inata e adaptativa. Um trânsito intestinal regular é fundamental para manter a população bacteriana sob controle. A alimentação com fibras solúveis e insolúveis auxilia bastante nisso.

    [1]Handelsman, J.; Rondon, M. R.; Brady, S. F.; Clardy, J.; Goodman, R. M. (1998). “Molecular biological access to the chemistry of unknown soil microbes: A new frontier for natural products”. Chemistry & Biology 5 (10): R245–R249. doi:10.1016/S1074-5521(98)90108-9. PMID 9818143

  4. Fabiana disse:

    Como diria o Philippe Lejeune, “je est un autre”… E a família nem sabe 🙂

  5. André Souza disse:

    Estive pensando e não sei se seria uma analogia correta…Se pensarmos o corpo como um condomínio e nossas células como os “proprietários do condomínio”, o microbioma seria como s fossem os “empregados”, que trabalham no condomínio…Numa sociedade beeeem estratificada, o nº de empregados pode suprerar e muito o nº de patrões. E se pensar que alguns de fato não “moram” no local de trabalho (trabalham por algum tempo e vão embora), enquanto outros são obrigados a morar no trabalho….Faz sentido?

    • Karl disse:

      André. Eu, com meu complexo de inferioridade incorrigível, prefiro a analogia de que somos incubadoras gigantes de apenas 4 filos bacterianos (são mais de 50) que nos “escolheram” como lar para sobreviver à briga de foice que é a vida “fora” de nós. Então sim, nós somos um con-domínio. E não, não somos os condôminos. “Somos um outro”.

  6. @Chloe se as seis que você entendeu foram: eucariotos, metagenômico, plastídeos, mitocôndrios, procariotos e simbiose, então está tranquilo : )

    Eucariotos são organismos cujas células têm um núcleo organizado envolto por uma membrana dupla que o separa do restante do interior da célula. Plastídeos são elementos celulares de plantas como os cloroplastos (esses são as organelas responsáveis por parte importante da fotossíntese, onde estão aos clorofilas). Simbiose é um tipo de associação entre seres vivos de espécies diferentes em que um depende do outro.

    Na verdade, Karl, um organismo também *é* um ecossistema.

    []s,

    Roberto Takata

  7. Renato Pincelli disse:

    Há um bom ensaio, intitulado “Os micróbios somos nós”, do Michael Specter sobre o tema na Piauí_80 (maio/13): http://revistapiaui.estadao.com.br/edicao-80/anais-da-ciencia/os-microbios-somos-nos

    • Karl disse:

      Takata. Sim. A Terra também *é*, na verdade, um ecossistema. Sendo um conceito operacional, podemos aplicá-lo à situações para as quais ele não foi criado especificamente. Nesse sentido é que concedo que eucariotos seriam metagenômicos. Mas talvez isso não acrescente muito ao problema. Seria a Terra também metagenômica? Se tiver alguma aplicação prática, imediata ou teórica, para esse tipo de conceituação, por favor, compartilhe.

      Renato. Interessante o artigo. O assunto está bombando. O Blaser tem uma revisão na Nature de 2009 sobre o assunto, também muito boa. Obrigado por compartilhar.

  8. A Terra é ecossistema. Nisso não há nenhum problema ou novidade. A Terra *é* superorganismo, nisso há alguma novidade, embora não tão nova: a hipótese Gaia é da década de 1970. Falo um pouco mais sobre isso aqui:
    http://genereporter.blogspot.com.br/2009/08/teoria-gaia-nada-de-misticismo.html

    As vantagens da transposição do conceito para níveis maiores e menores existem. Há vantagem em perceber o ser humano como um ecossistema em si: as bactérias não são, por si, boas ou más, depende da relação entre elas e delas com o nosso corpo. E não que os resultados sejam bons ou ruins. São. (São bons ou ruins da nossa perspectiva, em termos de incômodo pessoal ou de sobrevivência como indivíduos e população. Mas uma visão mais “neutra” permite entender as relações a partir de diferentes pontos de vista: em determinadas condições, cepas mais virulentas terão vantagem, ao se reproduzirem mais rapidamente, serem espalhados no ambiente e conquistarem novos hospedeiros; em outras, não – como em situações de baixa densidade de hospedeiros. Pra outras linhagens, é vantajosa o impedimento de cepas mais virulentas, pois evitam a morte do hospedeiro e a instalação de condições pouco propícias ao próprio desenvolvimento.) Do mesmo modo, há vantagens em se perceber outros eucariotos, mesmo unicelulares, como um ecossistema em si – com seus endossimbiontes. Há casos de “rebelião” mesmo de endossimbiontes domados como os mitocôndrios. Eles são organelas importantes na produção de energia, mas seu número não pode ser tão grande a ponto de tornar inviável o uso de recursos por outras organelas ou de matar a célula hospedeira com elementos altamente oxidantes. Os mitocôndrios têm reprodução independente do das células. Mas também não pode matar o hospedeiro. E eles competem entre si. Mitocôndrios que se reproduzem mais terão mais chances de deixar descendentes nas próximas gerações – quer via reprodução assexuada, quer por sexuada (via gametas).

    As próprias células de um organismo metazoário são uma associação, mas que podem enfrentar a rebelião de células de linhagens não reprodutivas. É uma visão possível, por exemplo, de tumores metastáticos.

    Dá pra descer um nível a mais e entrar nos genes egoístas hamilton-dawkinianos. Cada célula nossa é uma assembleia de genes. Elementos genômicos móveis têm uma capacidade independente de reprodução.

    São interesses em conflitos. Na maior parte do tempo dentro de um equilíbrio que garante a continuidade da assembleia. Mas, a depender das condições, o equilíbrio se rompe. Para um ou outro lado.

    []s,

    Roberto Takata

  9. Karl disse:

    Não há como discordar. O problema é quando aplicamos conceitos em situações novas, às quais eles não se aplicam desde sua origem. Isso já é um tipo de interpretação com todas as consequências decorrentes, como as que vc chama atenção no seu post.

    Dá pra subir mais níveis e considerar o universo como um organismo e descer até partículas subatômicas com status ontológico. Vai daí…
    Obrigado pelo comentário.

  10. […] geral, cada ser humano parece ter uma combinação própria de bactérias desses filos, tornando a microbiota quase uma assinatura microbiológica de cada pessoa. As regras que governam a co-existência de […]

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