Novo trabalho da Fundação GIMM mostra que a evolução da bactéria E. coli, que está presente na maioria dos intestinos humanos, é condicionada pelo sistema imunitário.
No intestino de um ser humano existem tantas bactérias como células humanas em todo o corpo. Entre essas bactérias, existe uma chamada Escherichia coli, ou E. coli, que pode colonizar o intestino em perfeita harmonia, mas também pode contribuir para doenças inflamatórias intestinais ou provocar episódios de diarreia letais, especialmente em crianças. Como em qualquer espécie, nem todas as bactérias E. coli são iguais. Uma pessoa saudável pode ter mais que um tipo de E. coli e as bactérias evoluem ao longo do tempo, podendo uma E. coli inócua eventualmente se tornar um agente patogénico. Mas o que influencia a evolução de uma E. coli que coloniza um organismo? Num artigo publicado hoje na revista científica PLOS Pathogens*, a equipa de Isabel Gordo, investigadora principal na Fundação GIMM – Gulbenkian Institute for Molecular Medicine, explorou o papel do sistema imunitário na evolução destas bactérias. Este trabalho pode ter implicações importantes para compreendermos o que leva uma bactéria a evoluir no sentido de causar doença.
Interessada há muitos anos pela forma como as bactérias e o sistema imunitário interagem, Isabel Gordo questionou se a evolução da E. coli é afetada pelo sistema imunitário do organismo onde se encontra. A equipa de investigadores acompanhou então a evolução de duas estirpes diferentes da bactéria no intestino de ratinhos com sistema imunitário normal e comprometido. “Descobrimos que as duas estirpes de E. coli co-existem com abundâncias diferentes no intestino por milhares de gerações das bactérias e que a evolução de cada estirpe é afetada pelo sistema imunitário do ratinho”, diz Isabel Gordo, líder do estudo.
Quando falamos em evolução humana, falamos de um processo que demora milhares de anos. Nas bactérias, a evolução é muito mais rápida. Numa hora, uma E. coli pode dividir no intestino do ratinho, dando origem a uma nova geração. A cada divisão podem surgir alterações aleatórias no ADN que podem ter várias consequências: podem levar à morte da bactéria, podem não provocar qualquer alteração na forma como a bactéria sobrevive ou podem fazer com que essa bactéria se adapte melhor ao ambiente onde vive e divida mais.
De todas as alterações no ADN que possam surgir, foi naquelas que aumentam a resistência da bactéria no intestino que se centrou a maior descoberta deste estudo. “As mutações específicas que levam a melhor adaptação da E. coli foram observadas apenas nos ratinhos com sistema imunitário capaz”, diz Camille Ameline, primeira autora do estudo. É como se a pressão de um sistema imunitário saudável sobre as bactérias as obrigasse a tentarem sobreviver, promovendo estas mutações no ADN.
Sobre a importância da descoberta da influência do sistema imunitário na evolução da bactéria, acrescenta Elsa Seixas, também primeira autora do estudo, que “esta bactéria, a E. coli, está presente na maior parte dos seres humanos e que, por essa razão, é crucial compreender como a evolução das bactérias presentes no nosso intestino é moldada pelo sistema imunitário”.
*Ameline C, Seixas E, Barreto HC, Frazão N, Rodrigues MV, Ventura MR, Lourenço M, Gordo I (2025) Evolution of Escherichia coli strains under competent or compromised adaptive immunity. PLOS Pathogens. DOI: 10.1371/journal.ppat.1012442