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Ciclo circadiano e microbiota

Muitos organismos vivos têm ritmo circadiano, processo biológico  que oscila em um padrão seguindo de um ciclo de aproximadamente 24 horas. Nos seres humanos, os pesquisadores observaram a expressão rítmica de genes do relógio biológico, resultando em alterações moleculares em vários tecidos do corpo.
Fonte: Lifestyle Summit

Além disso a regulação de processos fisiológicos, relógio circadiano do hospedeiro parece afectar a microbiota intestinal em uma escala de tempo diário. Estudos anteriores indicaram que a interrupção do relógio circadiano, seja por meio de restrição dietética ou deslocamento de fase (em condições que simulam o jet-lag), gera as mudanças na distribuição temporal das bactérias intestinais. Ainda não se sabe quais os sinais  conduzem essas mudanças na microbiota intestinal.

Um novo estudo publicado na PLoS ONE, liderada pelo Dr. Vincent Cassone, do Departamento de Biologia, Universidade de Kentucky (EUA), discutiu insights sobre como o relógio biológico do hospedeiro regula o microbioma. Os pesquisadores descobriram que uma espécie de bactérias do intestino humano, Enterobacter aerogenes, tem o seu próprio ritmo circadiano e responde às flutuações do hormônio melatonina.

No estudo, os investigadores primeiro observaram a cepa isolada de Enterobacter aerogenes (isolado a partir de um humano) e testou in vitro na presença de melatonina.  A proliferação de E. aerogenes foi mais rápida quando a melatonina estava presente, e este fenómeno ocorreu dependente da dose. O mesmo efeito não foi observado quando E. aerogenes foram expostas a triptofano, serotonina. Além disso, duas outras espécies bacterianas que foram testadas (Klebsiella pneumoniae e Escherichia coli) não exibiram essa sensibilidade à melatonina.

Este trabalho indica que o relógio circadiano do hospedeiro pode dar sinais hormonais que provocam respostas no relógio circadiano de bactérias intestinais comensais. Autores do estudo concluíram dizendo, “a existência de um ritmo circadiano de uma bactéria comensal que responde a um sinal endócrino que é regulado pelo mecanismo circadiano do hospedeiro dá ainda mais credibilidade ao conceito do microbioma como um ‘meta-organismo “. Ou seja, algumas bactérias no intestino parecem responder coletivamente para a sinais do hospedeiro associados com as 24 horas de processos biológicos.

Os pesquisadores observaram que os mecanismos exatos que representam os ritmos bacterianas observados ainda são desconhecidos, embora alguns dados apontam para um mecanismo envolvendo melatonina. Mais pesquisas em seres humanos podem confirmar se a melatonina secretada no lúmen intestinal é um caminho para o hospedeiro se comunicar com as bactérias comensais no intestino.

Referencia

Paulose JK, Wright JM, Patel AG, Cassone VM. Human Gut Bacteria Are Sensitive to Melatonin and Express Endogenous Circadian Rhythmicity. PLOS one. 2016. http://dx.doi.org/10.1371/journal.pone.0146643

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