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O peptídeo YY (PYY), um hormônio produzido pelas células endócrinas do intestino que já era conhecido por controlar o apetite, também desempenha um papel importante na manutenção do equilíbrio dos fungos no sistema digestivo dos mamíferos, de acordo com uma nova pesquisa da Universidade de Chicago.
Em um estudo publicado esta semana na Ciênciaos pesquisadores descobriram que células imunes especializadas no intestino delgado chamadas células de Paneth expressam uma forma de PYY que previne o fungo Candida albicans de se transformar em sua forma mais virulenta. Já se sabia que o PYY era produzido por células endócrinas no intestino como um hormônio que sinaliza a saciedade ou quando um animal comeu o suficiente. A nova pesquisa mostra que ele também funciona como um peptídeo antimicrobiano que permite seletivamente formas de levedura comensais de C. albicans florescer enquanto mantém suas formas mais perigosas sob controle.
“Tão pouco se sabe sobre o que regula esses fungos em nosso microbioma. Sabemos que eles estão lá, mas não temos ideia do que os mantém em um estado que nos beneficia a saúde”, disse Eugene B. Chang, MD , Martin Boyer Professor of Medicine na UChicago e autor sênior do estudo. “Agora pensamos que esse peptídeo que descobrimos é realmente importante para manter o comensalismo fúngico no intestino”.
Regulando o ‘micobioma’
Chang e sua equipe não se propuseram a explorar o lado fúngico do microbioma intestinal, ou “micobioma”, como ele o chama. Joseph Pierre, PhD, um ex-bolsista de pós-doutorado no laboratório de Chang que agora é professor assistente de Ciências Nutricionais na Universidade de Wisconsin-Madison, estava estudando as células enteroendócrinas em camundongos que produzem PYY quando percebeu que também estava presente nas células de Paneth . Estes são importantes defensores do sistema imunológico no intestino dos mamíferos, secretando vários compostos antimicrobianos para impedir o florescimento de bactérias perigosas.
A princípio isso não fazia sentido, pois até então, o PYY era reconhecido apenas como um hormônio do apetite. Quando o testaram contra uma variedade de bactérias, também não foi muito bom para matá-las. Mas quando eles fizeram uma busca no computador por outras classes de peptídeos com uma estrutura semelhante, eles descobriram um semelhante ao PYY chamado magainin 2, que é encontrado na pele do sapo africano. Esse peptídeo protege os sapos de infecções por bactérias e fungos, então a equipe de Chang pensou em testar as propriedades antifúngicas do PYY também. Acontece que não é apenas um agente antifúngico eficaz, mas também muito específico.
C. albicans é uma levedura que normalmente cresce em pequenas quantidades na boca, na pele e nos intestinos. A forma básica da levedura é comensal, ou seja, coexiste pacificamente no corpo, mas, nas condições adequadas, transforma-se nas chamadas hifas que se ramificam para formar biofilmes. Quando cresce demais, causa candidíase, uma infecção na boca e na garganta, infecções vaginais por fungos ou infecções generalizadas mais graves no corpo. Quando a equipe de Chang testou o PYY contra ambas as formas do fungo, ele efetivamente impediu o crescimento e matou as hifas mais perigosas, poupando o comensal. Cândida levedura.
“Este é um exemplo único de um peptídeo antimicrobiano ‘inato’ secretado pelas células Paneth que mata especificamente a forma virulenta desse fungo e não tem efeito sobre a forma comensal”, disse Chang.
Aproveitando ao máximo suas moléculas
Embora o PYY possa ser útil como uma ferramenta para combater infecções fúngicas, sua função recém-descoberta também pode desempenhar um papel nas doenças digestivas. Pacientes com doença de Crohn do íleo, a última porção do intestino delgado, geralmente apresentam células de Paneth disfuncionais. Chang disse que é possível que essa disfunção e a falta de PYY possam criar um ambiente para o crescimento excessivo de fungos e desencadear o aparecimento de doenças.
A versão completa e não modificada do PYY tem 36 aminoácidos e, quando as células de Paneth o secretam no intestino, é um peptídeo antifúngico eficaz. Mas quando as células endócrinas produzem PYY, uma enzima corta dois aminoácidos para transformá-los em um hormônio que pode viajar pela corrente sanguínea e dizer ao cérebro que você não está com fome. Assim como descobrir sua função de um sapo, Chang espera que mais pesquisas sobre esse peptídeo tragam mais surpresas.
“Este é um exemplo da sabedoria e beleza da natureza que reaproveitou uma molécula, por isso tem duas funções diferentes”, disse ele. “Isso é muito legal, porque é uma maneira eficiente de aproveitar ao máximo as coisas que você já tem.”
O estudo “Peptídeo YY: um peptídeo antimicrobiano de células de Paneth que mantém o comensalismo intestinal de Candida” foi apoiado pelos Institutos Nacionais de Saúde, Fundação Kenneth Rainin e Fundação de Pesquisa Gastrointestinal da Universidade de Chicago. Autores adicionais incluem Brian M. Peters da Universidade do Tennessee; Diana La Torre, Ashley M. Sidebottom, Yun Tao, Xiaorong Zhu, Candace M. Cham, Ling Wang, Amal Kambal, Julian F. Silva, Olga Zaborina e John C. Alverdy da Universidade de Chicago; Katharine G. Harris, do Franklin College; Herbert Herzog do Instituto Garvan de Pesquisa Médica; Suzanne M. Noble e Jessica Witchley da Universidade da Califórnia-San Francisco; e Vanessa A. Leone da Universidade de Wisconsin — Madison.
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