As bactérias intestinais ajudam a definir a resposta do organismo à vacinação
Proteínas dos flagelos bacterianos associadas a respostas febris mais intensas à vacina
Anúncios
O microbioma intestinal humano pode ajudar a determinar a intensidade com que o sistema imunitário reage à vacinação, sendo que as flagelinas bacterianas contribuem para as respostas inflamatórias.
A vacinação é uma das ferramentas mais importantes para prevenir doenças infecciosas e proteger a saúde pública. No entanto, as respostas imunitárias após a vacinação variam drasticamente de pessoa para pessoa: se se administrar a exata mesma vacina a muitas pessoas, algumas apresentarão efeitos secundários, como febre e sintomas semelhantes aos da gripe, enquanto outras não sentirão qualquer mal-estar. O risco de efeitos secundários como a febre pode fazer com que as pessoas hesitem em vacinar-se, o que pode reduzir as taxas de vacinação e aumentar o risco de doenças e mortes evitáveis. A febre reflete uma resposta imunitária inflamatória; atualmente, porém, não é claro por que razão apenas algumas pessoas apresentam febre após a vacinação.
Investigadores do Instituto Max Planck de Biologia de Tübingen, da Universidade Estadual da Geórgia, do Instituto Pasteur em Paris, do Instituto Nacional Francês de Saúde e Investigação Médica (Inserm), da Universidade de Manitoba, da Universidade da Califórnia em San Diego e do Instituto de Medicina Tropical da Universidade de Tübingen demonstraram agora que uma das causas dessa variação na resposta imunitária pode ser o microbioma intestinal. Os triliões de microrganismos que habitam o intestino humano diferem de indivíduo para indivíduo e interagem continuamente com o sistema imunitário. Ao interagirem com o nosso sistema imunitário, estes microrganismos ajudam a estabelecer o estado imunitário de uma pessoa mesmo antes da vacinação.
Para compreender o papel do microbioma durante a vacinação, uma equipa de investigadores liderada por Ruth Ley, do Departamento de Ciência do Microbioma do Instituto Max Planck de Biologia de Tübingen, criou o estudo µHEAT (Ecologia Microbiana-Humana e Temperatura). Com o apoio de Meral Esen, do Instituto de Medicina Tropical de Tübingen, o estudo recrutou jovens adultos saudáveis que receberam uma vacina contra o SARS-CoV-2 em 2021 e 2022. Os participantes forneceram amostras fecais para a análise do microbioma e amostras de sangue para medições imunitárias, além de registarem regularmente a sua temperatura na semana anterior e posterior à vacinação.
«Foi um momento desafiante para lançar um novo estudo em seres humanos, com a pandemia ainda em curso», afirma a autora principal, Kelsey Huus, que liderou o µHEAT no âmbito do seu trabalho de pós-doutoramento e é agora professora assistente na Universidade de Ottawa, no Canadá. «Não queríamos sobrecarregar os participantes com demasiadas medições ou visitas, e foi uma espécie de corrida contra o tempo para organizar o estudo antes que todos já tivessem sido vacinados. Mas valeu absolutamente a pena, porque o projeto produziu alguns resultados muito empolgantes.»
Uma assinatura microbiana antes da vacinação
Tal como esperado, os participantes apresentaram diferenças marcantes nas suas respostas de temperatura, e alguns desenvolveram febre elevada. Curiosamente, vários fatores distinguiram estes participantes com respostas febris mais intensas mesmo antes da vacinação. Mais notavelmente, os microbiomas dos participantes que posteriormente desenvolveram respostas febris mais intensas revelaram uma atividade aumentada dos genes de motilidade bacteriana, particularmente os genes utilizados para produzir os flagelos em forma de chicote que permitem às bactérias nadar.
Os flagelos bacterianos — as estruturas que permitem que muitas bactérias nadem — são constituídos por pequenas proteínas chamadas flagelinas. Como as flagelinas também são produzidas por bactérias patogénicas, como a Salmonella, o sistema imunitário humano reconhece-as como sinais potencialmente perigosos e responde com inflamação.
É importante referir que estas diferenças no microbioma já estavam presentes antes da vacinação. Os participantes com respostas febris mais intensas também apresentaram indícios de um estado basal mais inflamatório, incluindo diferenças nos marcadores inflamatórios em amostras de sangue e fezes. Em conjunto, as observações sugeriram que a produção microbiana de flagelinas poderia contribuir para o estado imunitário pré-existente de um indivíduo e, assim, influenciar a resposta à vacinação.
Testar se o microbioma pode determinar a resposta
Os investigadores realizaram uma experiência clássica com o microbioma para testar se este afeta a resposta imunitária: transferiram microbiomas fecais dos participantes do estudo para ratos que não possuíam os seus próprios micróbios intestinais. Estes ratos foram então vacinados, para determinar se o microbioma, por si só, poderia causar diferenças nas respostas à vacina. De facto, os ratos que receberam microbiomas de participantes do estudo que apresentaram respostas febris intensas desenvolveram uma inflamação mais grave após a vacinação, em comparação com os ratos que receberam microbiomas de participantes com respostas mais moderadas. Além disso, o efeito dependia, em parte, da capacidade dos animais de detetar a flagelina microbiana, o que constitui uma prova de que a flagelina contribui para a resposta inflamatória à vacina.
Em conjunto, os resultados experimentais sugerem que o microbioma intestinal pode ajudar a definir o estado inflamatório do hospedeiro antes da vacinação, com as flagelinas microbianas a contribuírem para a intensidade da resposta inflamatória à vacina.
Será que a alimentação pode modificar este estado imunitário?
Os investigadores também investigaram por que razão alguns microbiomas produziam mais flagelina, em primeiro lugar, centrando-se na alimentação como um fator potencial. Os participantes do estudo que seguiam dietas à base de vegetais tendiam a apresentar respostas febris mais fracas após a vacinação. Os investigadores testaram, portanto, se os fatores alimentares poderiam influenciar a produção de flagelina microbiana. «Constatámos que certos aditivos alimentares aumentavam a produção de flagelina pelos micróbios intestinais in vitro», explica Benoit Chassaing, diretor de investigação do Inserm no Instituto Pasteur. «Curiosamente, estas descobertas mostram que os componentes de uma dieta industrializada podem promover o crescimento de bactérias intestinais flageladas e aumentar a produção global de flagelina.»
Hirohito Abo, coautor da Georgia State University, em Atlanta, sublinha as implicações mais amplas da alimentação na resposta imunitária à vacinação: «Descobrimos que uma dieta ocidental rica em gordura intensificava as respostas inflamatórias à vacina em ratos.» «Embora não tenhamos conseguido demonstrar que a alimentação determina as respostas à vacina nos seres humanos, os resultados do nosso estudo sugerem que a alimentação é um fator capaz de modificar um microbioma pró-inflamatório», resume Kelsey Huus. «Serão necessários estudos intervencionais em pessoas para determinar se as alterações na alimentação podem alterar a produção microbiana de flagelina nos seres humanos e, por sua vez, respostas à vacina como a febre.»
O microbioma ajuda a definir o estado imunitário
«A vacinação proporciona uma forma controlada de compreender por que razão as pessoas podem responder de forma tão diferente ao mesmo desafio imunitário», afirma Ruth Ley, diretora do Departamento de Ciência do Microbioma. «As nossas descobertas mostram que a flagelina microbiana é um dos fatores que contribuem para este estado imunitário de base, estabelecendo uma ligação potencial entre as diferenças no microbioma intestinal e as diferenças nas respostas imunitárias.»
No futuro, poderão ser testadas intervenções direcionadas ao microbioma para tentar reduzir respostas febris intensas após a vacinação, o que poderá ajudar a dissipar as preocupações que contribuem para a relutância em relação à vacinação. Além disso, o estudo µHEAT sugere que o microbioma pode ajudar a definir o estado imunitário de um indivíduo, com implicações na forma como as pessoas respondem a uma série de desafios imunitários para além da vacinação.
«Em última análise, este trabalho vem reforçar as evidências crescentes de que o microbioma intestinal desempenha um papel central na saúde imunitária humana», acrescenta Kelsey Huus. «Compreender estas interações poderá agora abrir novas oportunidades para melhorar a forma como prevemos, prevenimos e gerimos as diferenças individuais nas respostas imunitárias.»
Observação: Este artigo foi traduzido usando um sistema de computador sem intervenção humana. A LUMITOS oferece essas traduções automáticas para apresentar uma gama mais ampla de notícias atuais. Como este artigo foi traduzido com tradução automática, é possível que contenha erros de vocabulário, sintaxe ou gramática. O artigo original em Inglês pode ser encontrado aqui.
Publicação original
Outras notícias do departamento ciência
