O que se esconde em seus pulmões?

A cada respiração, os micróbios têm a chance de entrar em seus pulmões. Mas o que acontece quando chegar lá? E por que infecções pulmonares perigosas, como pneumonia acorrem em algumas pessoas, mas não em outras? Pesquisadores da Universidade de Michigan Medical School começaram a responder a estas questões através do estudo do microbioma dos pulmões - a comunidade de organismos microscópicos que estão em constante contato com o nosso sistema respiratório. Ao estudar essas comunidades bacterianas, e como eles mudam na doença, eles esperam abrir caminho para novas formas de prevenção e combate a infecções pulmonares em pacientes. Falando a mesma língua - Em novas descobertas relatadas nas últimas semanas, a equipe UM mostrou que um desagradável "feedback loop" poderia explicar o aparecimento explosivo de infecções pulmonares bacterianas: O crescimento de certas bactérias é acelerado pelas próprias moléculas que as células do nosso corpo faz como sinais de socorro. O estudo, publicado no American Journal of Respiratory e Critical Care Medicine, foi o primeiro a perguntar como os níveis desses "sinais de perigo" se relacionam com comunidades bacterianas nos pulmões. Estas moléculas de estresse, chamadas catecolaminas (como a adrenalina), em conjunto, constituem uma das principais formas do corpo de responder ao estresse ou lesão. Estudos laboratoriais anteriores descobriram que algumas bactérias crescem mais rapidamente quando expostas a estas moléculas, mas nenhum estudo humano ou animal determinou se eles estão relacionados a mudanças no microbioma respiratório. Usando 40 amostras retiradas de pacientes que se submeteram a transplante de pulmão em vários estados de saúde, a equipe UM descobriu que a comunidade de bactérias nos pulmões tinha desmoronado em pessoas com infecções respiratórias, e que esse colapso estava fortemente associado com níveis de catecolaminas no pulmão. As bactérias mais comuns encontradas nessas comunidades colapsadas foram as que respondem a catecolaminas em experimentos de laboratório. "Nossos resultados sugerem que as células humanas e de bactérias em nossos pulmões estão falando a mesma língua", diz Robert Dickson, MD, professor assistente de medicina interna e o principal autor de vários dos novos papéis. "Células imunológicas dos nossos pulmões respondem à infecção, fazendo catecolaminas. Nossos resultados sugerem que estas catecolaminas pode por sua vez fazer certas bactérias perigosas crescerem mais rápidas, o que provoca mais inflamação e sinalização de stress. É um ciclo vicioso." Dickson observa que o entendimento do microbioma do pulmão ainda está em sua infância, e o campo é muitas vezes ofuscado pelo microbioma do trato digestivo. De fato, muitos livros de medicina ainda ensinam que os pulmões estão livres de bactérias, com organismos microscópicos presentes apenas durante as infecções. Enquanto isso, nos últimos anos a investigação sobre o grande número de micróbios que vivem em nossos intestinos floresceu. Mas a pesquisa liderada por Dickson e microbiologista do UM, Gary Huffnagle, Ph.D., continua a mostrar que, apesar de nossos pulmões não estar tão cheio com micróbios como nosso trato digestivo, o "ecossistema" do microbioma pulmonar é próspero e importante. Em outro artigo recente, publicado nos Anais da Sociedade Torácica Americana, a equipe do UM perguntou como iguais comunidades bacterianas em várias áreas dos pulmões estão em indivíduos saudáveis. O trabalho surgiu a partir de uma observação em pacientes com doença pulmonar avançada: as comunidades de bactérias encontradas em uma região dos pulmões de um paciente podem ser olhadas completamente diferentes de comunidades encontradas em outros lugares nos pulmões de um mesmo paciente. "Desde que o interior dos pulmões tem uma superfície que é 30 vezes maior que a nossa pele, não é surpreendente ver alguma variação nas bactérias", diz Dickson. "Mas ninguém tinha olhado para ver como tão espacialmente variadas essas comunidades bacterianas são em pessoas saudáveis." Assim, a equipe, liderada por Jeffrey Curtis, MD, obteve espécimes de comunidades bacterianas pulmonares de vários locais nos pulmões de 15 voluntários saudáveis ​​na investigação. Eles estudaram em detalhe utilizando sequenciamento genético avançado que torna possível ver os números relativos de diferentes micróbios na população de uma determinada área. Eles descobriram que as pessoas saudáveis ​​têm populações bacterianas relativamente uniformes em todos seus pulmões, e o microbioma difere muito mais de pessoa para pessoa do que dentro dos pulmões de uma única pessoa. Estes resultados suportam o "modelo de ilha adaptada" que a equipe UM tem desenvolvido para explicar como o microbioma pulmonar é preenchido em indivíduos saudáveis. Neste modelo, os pulmões estão constantemente semeados por bactérias da "comunidade código" da boca, assim como as ilhas são semeadas pela imigração de espécies de continentes próximos. "Os pulmões não estão repletos de bactérias como o trato digestivo, mas eles não estão livres deles também", diz Dickson. Ele compara o microbioma pulmonar saudável para a população humana da Antártica. "As pessoas se movem, as pessoas se deslocam para fora, mas não há um lote inteiro de reprodução acontecendo." Mas em pessoas com pulmões danificados - tais como aqueles com fibrose cística ou doença pulmonar obstrutiva crônica - o ecossistema é muito mais hospitaleiro para bactérias. Os pulmões e vias respiratórias tornam-se mais como uma floresta tropical, rica em alimentos e nutrientes, em que certas bactérias podem prosperar e se reproduzir - mais como Madagascar que a Antártica. Editor PGAPereira.