β fúngico

Mar 14, 2023

Biologia das Comunicações volume 6, Número do artigo: 576 (2023) Cite este artigo

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A microbiota intestinal humana (HGM) é composta por uma rede muito complexa de microrganismos, que interagem com o hospedeiro, impactando assim na saúde e bem-estar do hospedeiro. O β-glucano foi estabelecido como um polissacarídeo dietético que suporta o crescimento de determinadas bactérias associadas ao intestino, incluindo membros dos gêneros Bacteroides e Bifidobacterium, este último considerado como representante de bactérias benéficas ou probióticas. No entanto, o mecanismo exato que sustenta o metabolismo de β-glucana por comensais intestinais não é totalmente compreendido. Mostramos que a micoproteína representa uma excelente fonte de β-glucano, que é consumido por certas espécies de Bacteroides como degradadores primários, como o Bacteroides cellulosilyticus WH2. A última bactéria emprega duas enzimas extracelulares de ação endo, pertencentes às famílias glicosídeo hidrolase 30 e 157, para degradar β-glucano derivado de micoproteína, liberando assim oligossacarídeos no meio de crescimento. Esses oligossacarídeos liberados podem, por sua vez, ser utilizados por outros micróbios intestinais, como Bifidobacterium e Lactiplantibacillus, que atuam como degradadores secundários. Usamos uma abordagem de alimentação cruzada para rastrear como ambas as espécies são capazes de crescer em co-cultura.

A microbiota intestinal humana (HGM) é um ecossistema complexo de micróbios, que supostamente tem um impacto benéfico na saúde humana. Os carboidratos dietéticos representam a principal fonte de energia para o corpo humano, embora não tenhamos as capacidades enzimáticas para degradar a maioria desses glicanos nós mesmos1. No entanto, o HGM codifica um arsenal de enzimas ativas de carboidratos (CAZYmes) capazes de catabolizar tais carboidratos1. Os produtos metabólicos finais da fermentação do glicano pelo HGM são principalmente SCFAs, como propionato, acetato e butirato, que têm uma variedade de efeitos benéficos no hospedeiro humano. O desequilíbrio na composição da comunidade microbiana intestinal, às vezes referido como disbiose, é uma característica da Doença Inflamatória Intestinal (DII), câncer colorretal, obesidade, infecções por Clostridioides difficile e, potencialmente, uma ampla gama de outras condições2,3,4.

Como dito acima, o HGM é uma rede complexa de micróbios representando aproximadamente 10 trilhões de bactérias5. No entanto, apenas dois filos são dominantes nesta intrincada comunidade bacteriana, ou seja, Bacteroidota e Bacillota, complementados com representantes de vários filos menores, como Actinomycetota ou Verrucomicrobiota. Vários membros do gênero Bacteroides demonstraram conter grupos específicos de genes co-regulados que metabolizam um glicano específico, e que são chamados Loci de Utilização de Polissacarídeos (singular: PUL, plural: PULs). Um determinado PUL contém os genes necessários para detectar, transportar e degradar um glicano específico6,7,8. Por exemplo, o genoma de Bacteroides thetaiotaomicron (Ba. thetaiotaomicron VPI-5482, BT) abriga 96 PULs diferentes, de acordo com o banco de dados CAZY9,10, enquanto outra espécie de Bacteroides, Ba. ovatus ATCC8483 (Bacova), abrange 115 PULs diferentes. Geralmente, uma glicosídeo hidrolase (GH) ou polissacarídeo liase (PL) associada à superfície celular inicia a degradação extracelular de polissacarídeos, permitindo a liberação dos oligossacarídeos resultantes no meio de crescimento11,12,13,14,15,16,17.

Membros do gênero Bifidobacterium são particularmente abundantes em lactentes nascidos a termo e amamentados, onde se acredita que exerçam importantes efeitos benéficos18,19,20,21. O domínio dessas bactérias nesse nicho é atribuído, pelo menos em parte, à sua capacidade de metabolizar (particularmente) oligossacarídeos do leite humano (HMOs) como única fonte de carbono e energia22. Diferentes espécies de bifidobactérias têm preferências particulares de consumo de HMO, por exemplo, cepas de Bi. breve e Bi. longum são conhecidos por internalizar e metabolizar Lacto-N-tetraose23,24,25,26, enquanto Bi. catenulatum subsp. kashiwanohense pode usar 2-fucosilactose como fonte de carbono19,27. A estirpe prototípica Bi. O breve UCC2003 demonstrou metabolizar vários HMOs e outros poli/oligossacarídeos da dieta por conta própria23,28 ou por meio de alimentação cruzada envolvendo outros membros da microbiota intestinal; exemplos de tais substratos sacarídicos são mucina29,30, arabinogalactana/galactana31,32 e sialilactose20.