Novo estudo mostra como a salmonela engana as defesas intestinais para causar infecção

Um novo estudo da UC Davis Health descobriu como a bactéria Salmonella, uma das principais causas de intoxicação alimentar, pode invadir o intestino mesmo quando bactérias protetoras estão presentes. A pesquisa, publicada no Anais da Academia Nacional de Ciênciasexplica como o patógeno engana o ambiente intestinal para escapar das defesas naturais do corpo.

O sistema digestivo é o lar de trilhões de bactérias, muitas das quais produzem ácidos graxos de cadeia curta (SCFAs) que ajudam a combater patógenos nocivos. Mas a Salmonella consegue crescer e espalhar-se no intestino, apesar destes compostos protetores estarem presentes. O estudo pergunta: Como a Salmonella contorna essa defesa?

“Sabíamos que a Salmonella invade o intestino delgado, embora não seja o seu principal local de replicação. O cólon é”, disse o principal autor do estudo, Andreas Bäumler. Bäumler é professor ilustre da UC Davis e vice-presidente de pesquisa do Departamento de Microbiologia Médica e Imunologia.

Bäumler e sua equipe descobriram que a resposta está em como o patógeno altera o equilíbrio de nutrientes do intestino. Quando a Salmonella entra no intestino delgado, causa inflamação no revestimento intestinal e perturba a absorção normal de aminoácidos dos alimentos. Isso cria um desequilíbrio de nutrientes no intestino.

O desequilíbrio dá à Salmonella os recursos necessários para sobreviver e se multiplicar no intestino grosso (cólon), onde as bactérias benéficas geralmente restringem o seu crescimento. O estudo mostrou que a salmonela causa inflamação no intestino delgado para obter nutrientes que alimentam a sua replicação no cólon.

Salmonella altera o ambiente de nutrientes intestinais para sobreviver

Usando um modelo de rato, a equipe observou atentamente como a Salmonella alterou a composição química do intestino. Eles rastrearam a absorção de aminoácidos nos intestinos delgado e grosso.

Eles descobriram que em camundongos infectados com Salmonella houve menor absorção de aminoácidos no sangue. Na verdade, dois aminoácidos, lisina e ornitina, tornaram-se mais abundantes no intestino após a infecção. Esses aminoácidos ajudaram a Salmonella a sobreviver, prevenindo os efeitos inibidores do crescimento dos SCFAs. Eles fizeram isso restaurando o equilíbrio da acidez (pH) da Salmonella, permitindo que o patógeno contornasse as defesas da microbiota.

“Nossas descobertas mostram que a Salmonella tem uma maneira inteligente de alterar o ambiente nutricional do intestino a seu favor. Ao dificultar a absorção de aminoácidos pelo corpo no íleo, a Salmonella cria um ambiente mais favorável para si mesma no intestino grosso”, disse Bäumler. disse.

No estudo, a equipe mostrou que a Salmonella usa seus próprios fatores de virulência (moléculas causadoras de doenças) para ativar enzimas que decompõem aminoácidos essenciais como a lisina. Isto ajuda o patógeno a evitar os efeitos protetores dos SCFAs e a crescer mais facilmente no intestino.

Novos insights podem levar a melhores tratamentos para infecções intestinais

Os novos conhecimentos explicam potencialmente como o ambiente intestinal muda durante doenças inflamatórias intestinais, como a doença de Crohn e a colite ulcerosa, e podem levar a melhores tratamentos para infecções intestinais. Ao compreender como a Salmonella altera o ambiente intestinal, os investigadores esperam desenvolver novas formas de proteger a microbiota intestinal e prevenir estas infecções.

“Esta pesquisa utiliza uma abordagem mais holística para estudar a saúde intestinal. Ela não apenas nos dá uma melhor compreensão de como a Salmonella funciona, mas também destaca a importância de manter uma microbiota intestinal saudável”, disse Lauren Radlinski, primeira autora do estudo e bolsista de pós-doutorado. no Laboratório Bäumler. “Nossas descobertas podem levar a novos tratamentos que ajudem a apoiar a microbiota durante a infecção”.

Os resultados do estudo poderão inspirar tratamentos futuros, incluindo probióticos ou planos dietéticos concebidos para fortalecer as defesas naturais do corpo contra agentes patogénicos nocivos.

“Ao aprender como um patógeno manipula o sistema do hospedeiro, podemos descobrir maneiras de aumentar as defesas naturais do hospedeiro”, disse Radlinski.

Os coautores do estudo são Andrew Rogers, Lalita Bechtold, Hugo Masson, Henry Nguyen, Anaïs B. Larabi, Connor Tiffany, Thaynara Parente de Carvalho e Renée Tsolis da UC Davis.