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André Julião | Agência FAPESP – Um grupo liderado por pesquisadores da Universidade Estadual de Campinas (Unicamp) avançou mais um passo na compreensão da relação entre a microbiota intestinal e as células do intestino.

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O estudo, publicado na revista Gut Microbes, mostrou como a microbiota e compostos produzidos por ela, como o butirato, influenciam o funcionamento das células que revestem o intestino grosso. Essa camada do intestino fica em contato próximo com as bactérias e produz muco que contribui para a função de barreira, ajudando a mantê-las afastadas e a prevenir sua passagem para o interior do organismo.

Entre os achados, está a descrição da função dupla de uma célula específica, até então tida como exclusivamente secretória de muco. Os pesquisadores descobriram que ela também absorve nutrientes e que sua quantidade no epitélio é regulada por sinais da microbiota. Seu número aumenta quando a microbiota intestinal é reduzida.

A abundância dessa célula é regulada pela produção do butirato, um composto resultante da fermentação de fibras alimentares, e seu receptor, GPR109A. Quanto mais butirato é produzido, menor a abundância dessa célula.

O trabalho abre caminho para compreender melhor o papel da microbiota e dos metabólitos produzidos por ela em condições como doenças inflamatórias intestinais. Também pode auxiliar na busca por tratamentos. Além disso, mostra como a integridade da parede intestinal pode se alterar, principalmente em pessoas mais idosas.

“Quando a microbiota é reduzida, o intestino grosso, que em condições normais prioriza a produção de muco, passa a expressar características ligadas à absorção de nutrientes, geralmente associadas ao intestino delgado. Ainda não sabemos por que isso acontece, mas essa mudança pode estar relacionada à expansão de células com função dupla e representar uma resposta adaptativa à diminuição de bactérias nessa porção do intestino”, conta Vinícius Dias Nirello, primeiro autor do trabalho, realizado durante doutorado no Instituto de Biologia da (IB) da Unicamp com bolsa da FAPESP.

“Observamos que essas células de função dupla têm seu número reduzido por meio do butirato e seu receptor. Já em condições de disbiose, quando há a perda das bactérias, seja em decorrência do uso de antibióticos ou do processo de envelhecimento, ocorre a expansão dessa população celular, o que especulamos ser uma resposta adaptativa com a finalidade de reforçar a barreira intestinal”, completa Marco Vinolo, professor do IB-Unicamp e coorientador do doutorado de Nirello ao lado de Patrick Varga-Weisz, professor da Universidade de Essex, no Reino Unido.

Para os cientistas, o trabalho revela um nível de plasticidade regida por gatilhos microbianos até então desconhecido no epitélio intestinal.

No estudo, Vinolo e Varga-Weisz tiveram apoio da FAPESP por meio de quatro projetos (17/16280-3, 18/15313-8, 23/14946-5 e 19/16113-5).

Células e microbiota

Para chegar aos resultados, os pesquisadores trataram um grupo de camundongos por três dias com um coquetel de antibióticos, que causou uma redução aguda da microbiota intestinal. Outro grupo de camundongos, usado como controle, recebeu apenas uma solução inócua e manteve a microbiota intacta.

Além desses camundongos, os pesquisadores utilizaram outros animais conhecidos como livres de germes, por nascerem e crescerem sem microbiota. Divididos em dois subgrupos, esses animais receberam bactérias do intestino de seres humanos jovens (18 a 35 anos) ou idosos (mais de 65 anos). O objetivo foi verificar o efeito da microbiota de acordo com a idade do doador.

Os pesquisadores analisaram ainda biópsias, pequenos pedaços de tecido, do intestino grosso de humanos jovens e idosos, a fim de analisar o efeito do envelhecimento sobre a quantidade das células que formam o epitélio intestinal.

As amostras dos camundongos foram analisadas usando a tecnologia de transcriptoma de célula única, que analisa a resposta de cada célula individualmente. Por meio desse método, os pesquisadores conseguiram examinar com muito mais profundidade as características individuais das células que compõem o epitélio intestinal, como os enterócitos, responsáveis pela absorção de nutrientes, água e eletrólitos, e células caliciformes, que secretam muco.

Os pesquisadores observaram que uma população específica de células, até então classificada apenas como secretora de muco, pode também exercer função absortiva. “Essas células expressam genes das duas funções, algo que não se imaginava para esse tipo celular. Como essa população responde diretamente à microbiota, o achado aponta para uma adaptação do epitélio intestinal até então desconhecida”, explica Nirello. Essa população de células é mais presente no intestino grosso de pessoas mais velhas, como mostraram as biópsias humanas e os cólons de camundongos que receberam bactérias dessa população.

Novos experimentos, em que os genes secretórios ou absortivos dessas células sejam deletados, podem ajudar a esclarecer seu papel. Dessa forma, pode-se avançar na compreensão de doenças intestinais e em formas de tratá-las.

O artigo Microbiota shape the colon epithelium controlling inter-crypt absorptive goblet cells via butyrate-GP R109A signaling pode ser lido em: tandfonline.com/doi/full/10.1080/19490976.2025.2573045.