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Uma equipe de pesquisadores do Instituto de Virologia Humana (IHV) da Escola de Maryland da Universidade de Maryland (UMSOM), um Centro de Excelência da Rede Global de Vírus (GVN), publicou novas descobertas que enfatizam o papel crucial da microbiota do trato urinário e genital em resultados adversos da gravidez e instabilidade genômica que se originam no útero durante o desenvolvimento fetal.
O estudo, publicado em 17 de julho no Anais da Academia Nacional de Ciências (PNAS)estabeleceu uma nova ligação entre a instabilidade genômica e uma proteína de Mycoplasma fermentans, um tipo de bactéria que comumente coloniza o trato urogenital. Essa proteína bacteriana também reduziu a fertilidade em camundongos mães e resultou em mais defeitos congênitos em seus filhotes recém-nascidos.
Esta pesquisa foi liderada por Davide Zella, PhD, Professor Assistente de Bioquímica e Biologia Molecular no IHV da UMSOM e Robert Gallo, MD, The Homer & Martha Gudelsky Distinguished Professor in Medicine, Cofundador e Diretor Emérito do IHV da UMSOM, e Cofundador e Presidente do Conselho de Liderança Científica da Rede Global de Vírus.
“Nossos resultados não apenas ampliam nossa compreensão da interação entre a microbiota do trato urogenital e a saúde reprodutiva humana, mas também lançam luz sobre a contribuição anteriormente não identificada da microbiota humana para anormalidades genéticas”, disse a principal autora do estudo Francesca Benedetti, PhD, pesquisadora associada de Bioquímica e Biologia Molecular no IHV da UMSOM.
“Nosso objetivo é explorar ainda mais os mecanismos subjacentes a essas descobertas e suas potenciais implicações para a prevenção e tratamento de anormalidades cromossômicas e doenças genéticas”, disse o co-autorGiovannino Silvestri, PhD, ex-pesquisador associado de medicina no IHV da UMSOM.
A microbiota humana é conhecida por afetar o metabolismo, a suscetibilidade a doenças infecciosas, a regulação do sistema imunológico e muito mais. Um desses componentes bacterianos, Mycoplasmas, tem sido associado a vários tipos de câncer.
A equipe de pesquisa tem estudado uma proteína do Mycoplasma, DnaK, que pertence a uma família de proteínas que protege outras proteínas bacterianas contra danos e ajuda em seu dobramento quando são recém-fabricadas, agindo como uma chamada ‘chaperona’. No entanto, embora essa proteína seja vantajosa para as bactérias, seus efeitos nas células animais são menos favoráveis. A esse respeito, a equipe já havia demonstrado que esse DnaK é absorvido pelas células do corpo e interfere com as principais proteínas envolvidas na preservação da integridade do DNA e na prevenção do câncer, como a proteína supressora de tumor p53.
Para este último estudo, os pesquisadores criaram camundongos que produzem a proteína DnaK normalmente produzida pela bactéria. Mycoplasma fermentans. Esses camundongos com exposição ao DnaK acumularam instabilidade genômica em que seções inteiras do genoma foram duplicadas ou deletadas, resultando em camundongos com números variados de cópias de certos genes.
A equipe notou que alguns desses camundongos de 3 a 5 semanas de idade apresentavam problemas de movimento e coordenação. Eles descobriram que esses camundongos têm uma deleção no gene Grid2, que em humanos leva à rara doença genética conhecida como ataxia espinocerebelar-18 (SCAR18), que causa atraso no desenvolvimento de movimentos qualificados e deficiências intelectuais.
“Surpreendentemente, esta instância marca a primeira vez que um modelo de camundongo recapitulou com sucesso uma doença genética humana de novo, mostrando o potencial deste modelo para mais pesquisas em biologia do câncer”, disse o Dr. Zella.
Mais de um terço das fêmeas que produziram a proteína DnaK não conseguiram engravidar. Além disso, mais de 20% dos filhotes nascidos de mães com a proteína DnaK tinham algum tipo de defeito/deformidade de nascença.
“As ocorrências de instabilidade genômica, na forma de aumento do número de variações no número de cópias, podem explicar a diminuição da fertilidade e o aumento de ocorrências de fetos anormalmente desenvolvidos que observamos após a exposição ao DnaK”, disse o Dr. Gallo. “Esses dados se baseiam em nosso trabalho inicial, que descobriu o papel disruptivo do DnaK em proteínas-chave envolvidas no reparo adequado do DNA danificado, que também são conhecidas por desempenhar um papel no início das variações no número de cópias. Nosso compromisso contínuo é entender melhor as possíveis implicações dessas descobertas na transformação celular e no câncer”.
UMSOM Dean Mark T. Gladwin, MD, que também é vice-presidente de Assuntos Médicos, Universidade de Maryland, Baltimore e John Z. e Akiko K. Bowers Distinguished Professor, elogiou o trabalho. “Os pesquisadores levantam uma questão significativa sobre se DnaK pode interferir no desenvolvimento fetal em humanos. Um próximo passo importante seria investigar se a neutralização da bactéria ou dessa proteína poderia preservar a fertilidade e prevenir certos defeitos congênitos”, disse ele.
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