Novo estudo do genoma da B. longum subsp. longum por Morinaga Milk pode explicar a ampla distribuição da espécie em todas as idades

(Fig.1) Distribution of gut microbiota in healthy Japanese subjects (Graphic: Business Wire)

TÓQUIO--()--A Bifidobacterium longum é apenas uma das muitas espécies de bactérias do intestino com grande presença entre pessoas de todas as idades, inclusive bebês, adultos e idosos.1,2Hoje, a Morinaga Milk Industry Co. Ltd. (TOKYO:2264), uma empresa japonesa de produtos lácteos líder, anunciou os resultados de um novo e revolucionário estudo do genoma, em colaboração com o SFI Research Centre APC Microbiome Ireland, que pode explicar por que.

O intestino humano é colonizado por uma coleção de micróbios (microbioma) que têm um papel fundamental na saúde humana, ajudando-nos a digerir nossos alimentos, produzir certas vitaminas, regular nosso sistema imunológico e nos proteger contra bactérias patogênicas. Esse estudo atual revelou que as bactérias da espécie B. longum subsp longum demonstram uma ampla variação em seus genes, o que aumenta sua competitividade no ambiente do intestino, porque seu genoma se adapta à mudança de dieta de cada geração. Além disso, ele sugere que a B. longum subsp. longum é largamente transmitida entre familiares, e que tal transmissão não ocorre apenas entre mães e filhos, como antes se acreditava, mas também entre outros membros da família e até mesmo ao longo de três gerações.3

Visão geral do estudo
Para o estudo foi colhido um total de 453 amostras fecais de participantes japoneses saudáveis, com idades de 0 a 104 anos, como forma de medir as espécies de bactérias presentes no intestino. No total, foram detectadas 871 espécies diferentes de bactérias (fig.1), mas apenas três espécies (Blautia wexlerae, Streptococcus salivarius e Bifidobacterium longum) encontravam-se presentes em mais de 50% dos participantes em todas as gerações.

Este resultado destaca a vasta distribuição da B. longum por toda a vida humana. Para identificar o mecanismo que permite que uma determinada espécie seja tão onipresente, a Morinaga, em colaboração com o SFI Research Centre APC Microbiome Ireland na Universidade Nacional da Irlanda, em Cork, realizou uma análise de genoma comparativa em várias cepas da B. longum subsp. longum para determinar diferenças genéticas entre cepas isoladas de pessoas de idades variadas.

Cepas da B. longum subsp. longum separadas em sete grupos
A análise comparativa envolvendo 145 representantes de B. longum obtidas de participantes japoneses, inclusive 32 genomas disponíveis publicamente, mostrou que cepas da B. longum subsp. longum podem ser reunidas em sete grupos dependendo da presença de prófagos (i.e., material viral) e/ou megaplasmídeos (i.e., material genético presente fora do cromossoma da bactéria).

Não foram observadas correlações entre cepas isoladas e a idade do participante, embora fosse encontrada uma significativa correlação negativa entre o número de genes identificados presentes na cepa e a idade do participante. Isso sugere que cepas da B. longum subsp. longum isoladas de participantes mais jovens têm, em média, um maior número de genes em comparação com aqueles de participantes mais velhos. Os pesquisadores realizaram mais exames para identificar genes em cada cepa isolados de diferentes faixas etárias e, como resultado, as famílias de genes foram classificadas em quatro grupos: família de genes infantil, adulto, predominantemente idoso e genes não relacionados com a idade dos participantes (fig. 2).

Cepas associadas a crianças mais adaptadas para utilizar os carboidratos encontrados no leite humano
Os pesquisadores frequentemente encontraram cepas em B. longum subsp. longum de participantes mais jovens, que possuem código genético relacionados com a utilização de açúcar, inclusive aquele do açúcar do ácido siálico, um dos componentes dos oligossacarídeos do leite humano (Human Milk Oligosaccharides, HMOs) encontrados no leite materno. Essa característica pode ser uma estratégia de adaptação da B. longum para sobreviver no ambiente do intestino infantil utilizando componentes do leite materno.

Cepas associadas a idosos mais adaptadas para utilizar fibra insolúvel encontrada em vegetais
Os pesquisadores também observaram um alto número de cepas em B. longum subsp. longum isoladas de participantes idosos contendo uma informação genética única que se acredita codificar α-L-arabinofuranosidases extracelulares (grupo2 de Arabinofuranosidase na fig. 2). Essas enzimas são capazes de quebrar os açúcares complexos presentes no material de plantas, como vegetais e cereais, que contém uma alta proporção de fibras insolúveis. Constatou-se que japoneses idosos comem muito mais vegetais do que os jovens4, então essa característica genética para digerir alimentos que contenham fibra pode possibilitar à B. longum persistir no intestino idoso.

Além disso, dois grupos de genes indicativos de como as bactérias respondem ao estresse ambiental foram encontrados em números mais altos entre cepas de B. longum subsp. longum isoladas de participantes idosos, inclusive a proteína do choque térmico HSP20.5 As proteínas do choque térmico são produzidas para ajudar o organismo a responder ao estresse, como por calor extremo, exposição ao oxigênio e carência alimentar crónica. É razoável assumir que essas cepas com habilidade para responder ao estresse são mais bem adaptadas e sobrevivem.

Certas cepas foram transmitidas entre pai e filho, marido e mulher, e até mesmo por três gerações
Em muitas cepas de B. longum subsp. longum que foram isoladas de muitos membros diferentes da mesma família mostrou-se um conteúdo genético essencialmente idêntico. Esse achado sugere que essas cepas foram transmitidas entre vários membros da família, não apenas entre mãe e filho, como havia sido anteriormente relatado.6

"É um achado notável ter sido observada a transmissão não apenas entre mãe e filho, mas também entre pai e filho e até mesmo entre marido e mulher", disse o Dr. Toshitaka Odamaki, gerente do departamento de pesquisa de microbiota no Instituto de Ciência de próxima geração da Morinaga e pesquisador principal do estudo. "Este também foi o primeiro relato de uma cepa particular de microbiota do intestino que parece ter sido transmitida por três gerações em uma família, por exemplo, entre avó, mãe e filho", ele acrescentou.

"Assumimos que essa variedade de genes e o alto nível de transferência da espécie de bactérias entre famílias é a estratégia de sobrevivência da B. longum subsp. longum e é a chave de sua ampla distribuição por toda a vida humana", explicou o Dr. Odamaki. "Esse relatório pode apresentar uma base promissora para a futura pesquisa voltada para identificação de melhores candidatos probióticos em cada estágio fundamental da vida", ele continuou.

"A APC Microbiome Ireland está muito interessada em saber como a microbiota humana muda ao longo da vida, em resposta à exposição a diferentes fatores ambientais, tais como dieta habitual, exposição a antibiótico e níveis de estresse", disse o Prof. Douwe van Sinderen, chefe de projeto no APC Microbiome Ireland. Ele também enfatizou a atração de tal esforço científico conjunto: "Esse foi um projeto colaborativo particularmente frutífero e gratificante com um parceiro do setor, a Morinaga, porque fomos capazes de unir nossas habilidades e know-how complementares que nos permite fazer descobertas que, de outra forma, não seríamos capazes de obter por conta própria."

O Dr. Odamaki da Morinaga discutiu esses achados no IPA World Congress + Probiota Barcelona realizado em Barcelona, Espanha, de 7 a 9 de fevereiro de 2018.

Sobre a Morinaga
Morinaga Milk Industry Co., Ltd. é uma das empresas líderes em produtos lácteos do Japão. A Morinaga começou a pesquisa de bifidobactérias nos anos 1960, inspirada pelo fato de que as bifidobactérias são as bactérias predominantes que residem nos intestinos de bebês amamentados por leite materno. Em 1969, a Morinaga isolou sua cepa principal Bifidobacterium longum BB536 de um bebê. A Morinaga se destaca em tecnologia inovadora e oferece produtos lácteos e outros ingredientes funcionais benéficos para clientes em todo o mundo.

SOBRE O APC MICROBIOME IRLANDA
O APC Microbiome Ireland (APC;http://apc.ucc.ie) é um instituto de pesquisa líder mundial formado em 2003 com recursos da Fundação de Ciências da Irlanda juntamente com parceiros industriais chaves. Ele representa uma perfeita colaboração entre a University College Cork e a Teagasc (a autoridade irlandesa de desenvolvimento de alimentos e agricultura). É amplamente reconhecido que a microbiota do intestino tem um importante papel na saúde humana e tornou-se uma das mais dinâmicas, complexas e excitantes áreas de pesquisa nas arenas farmacêutica e de alimentos. Ao longo da última década, o APC estabeleceu-se como um dos centros globais líder na pesquisa da microbiota do intestino. O APC fez diversas descobertas marcantes e publicou mais de 1700 artigos de pesquisa em periódicos avaliados pelos pares, gerando muitas capas de publicações e editoriais associados. O APC compreende mais de 300 indivíduos, desde Investigadores Principais científicos (a Faculdade APC) financiados pelas instituições parceiras, a equipes de gestão e um dedicado grupo de cientistas de pesquisa, assistentes de pesquisa e estudantes pós-graduados.

Referências
1.  

Turroni et al., Applied and environmental microbiology (2009)

2.

Francoise Gavini, Microb. Ecol. Health Dis (2001)

3.

Odamaki et al., Scientific Reports (2018)

4. National Health and Nutrition Survey 2015
5.

Ventura et al., Appl. Environ. Microbiol (2007)

6.

Makino et al., Appl. Environ. Microbiol (2011)

O texto no idioma original deste anúncio é a versão oficial autorizada. As traduções são fornecidas apenas como uma facilidade e devem se referir ao texto no idioma original, que é a única versão do texto que tem efeito legal.

Contacts

Morinaga Milk Industry Co., Ltd.
Mai Nozawa, +81-3-3798-0152
m-nozawa@morinagamilk.co.jp
http://www.morinagamilk.co.jp/english/

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