Uma equipe liderada por pesquisadores da Universidade de Toronto descobriu uma nova via de comunicação entre o intestino e o pulmão.

Suas descobertas destacam como um membro pouco conhecido do microbioma intestinal remodela o ambiente imunológico pulmonar para ter efeitos benéficos e prejudiciais à saúde respiratória.

"Micróbios intestinais pacíficos que vivem dentro do nosso intestino são jogadores essenciais no controle do nosso sistema imunológico. Evidências crescentes implicam esses microrganismos comensais em condições que afetam outros órgãos, como pulmões, cérebro, pele ou articulações", diz Arthur Mortha, professor associado de imunologia na Faculdade de Medicina Temerty da U of T.

Nas últimas décadas, mudanças na composição da comunidade microbiana intestinal foram associadas a uma série de características e condições, incluindo obesidade, alergias, câncer e transtornos de saúde mental. No entanto, esses estudos se concentraram amplamente em bactérias, que representam a maior fração de micróbios encontrados na comunidade intestinal.

Em um novo estudo publicado hoje no periódico Cell , Mortha e seus colegas se concentraram em uma categoria diferente de microrganismos chamada protozoários. Esses micróbios também são unicelulares como bactérias, mas muito maiores em tamanho e com corpos mais complexos. Enquanto a maioria dos protozoários conhecidos são classificados como parasitas, várias espécies menos conhecidas podem viver em relações simbióticas com seus hospedeiros animais.

"Nosso objetivo era entender como as espécies de protozoários comensais no intestino afetam o resultado de doenças e nossa saúde geral", diz Mortha, que também é o Presidente de Pesquisa do Canadá em Imunologia da Mucosa.

O projeto foi liderado por Kyle Burrows, um pesquisador de pós-doutorado no laboratório de Mortha que se juntará à Universidade Simon Fraser como professor assistente no início de 2025.

Em seu estudo, os pesquisadores analisaram um protozoário chamado Tritrichomonas musculis, ou T. mu, que reside inofensivamente no intestino de camundongos.

Eles descobriram que camundongos colonizados com T. mu tinham níveis inesperadamente altos de células imunes específicas em seus pulmões. Mais importante, os pesquisadores mostraram que algumas dessas células imunes se originaram do intestino e se moveram para os pulmões, onde ajustaram o ambiente imune local e mudaram os resultados relacionados a doenças respiratórias e infecções.

Ao desencadear a produção e a migração dessas células imunes do intestino para o pulmão, o T. mu funciona como "um condutor no intestino que orquestra o sistema imunológico para povoar outras regiões do corpo", diz Mortha.

Uma das principais descobertas do estudo foi que as alterações imunológicas induzidas pelo T. mu no pulmão pioraram a inflamação das vias aéreas causada pela asma alérgica , mas pareceram ter um efeito protetor contra infecções respiratórias.

Colaborando com o professor de genética molecular Jun Liu, os pesquisadores trabalharam no Toronto High Containment Facility para estudar o impacto do panorama imunológico alterado na tuberculose. Eles descobriram que níveis mais altos de células imunes nos pulmões de camundongos colonizados por T. mu serviram como um escudo antimicrobiano nas vias aéreas, ajudando a conter infecções de tuberculose e retardando sua disseminação para outros órgãos.

Mortha observa que esses resultados são consistentes com o que sua equipe observou anteriormente sobre os efeitos opostos do T. mu em diferentes aspectos da saúde intestinal em camundongos. "Este protozoário tem um impacto muito forte no sistema imunológico do trato intestinal", ele diz. "Ele exacerba o desenvolvimento do câncer colorretal e da doença inflamatória intestinal , mas também dá ao hospedeiro a capacidade de suportar infecções muito graves."

Os pesquisadores também analisaram amostras de escarro de pessoas com asma grave. Eles procuraram assinaturas genéticas de protozoários associados a humanos e identificaram um sinal mais alto em amostras de pacientes com asma grave em comparação a pacientes que tinham uma condição pulmonar inflamatória não asmática, sugerindo que suas observações em camundongos também podem ser relevantes em pacientes.

Mortha acredita que essas descobertas abrem portas para novas abordagens de diagnóstico e tratamento para asma e potencialmente outras doenças inflamatórias crônicas.

Por exemplo, a presença de protozoários específicos pode ser usada para prever se um paciente desenvolverá asma grave e pode informar quais medicamentos funcionarão melhor para ele com base nas vias imunológicas ativadas pelos protozoários.

"Poderíamos prevenir ou retardar o desenvolvimento da asma com tratamentos que não se restringissem ao pulmão, mas sim ao trato intestinal?", ele pergunta.

Além do pulmão, os pesquisadores agora estão voltando sua atenção para outros órgãos que também podem ser modulados pelo microbioma intestinal e para rastrear a jornada das células imunológicas do intestino até esses órgãos.

"A migração de células imunes de um órgão para outro representa uma nova maneira de os órgãos se comunicarem entre si, especialmente por meio de micróbios no intestino", diz Mortha.

"Isso muda a maneira como percebemos nossa relação com nosso microbioma e mostra que não devemos nos concentrar apenas em bactérias, mas também incluir protozoários e outros micróbios negligenciados para aprofundar nossa compreensão sobre saúde e doença."