O ADN gigante descoberto na boca das pessoas pode ter impacto na saúde oral, na imunidade e até no risco de cancro

Parecem desempenhar um papel central em ajudar as bactérias a adaptarem-se ao ambiente em constante mudança da boca.

As descobertas, publicadas na revista Nature Communications, fornecem uma nova perspetiva sobre a forma como as bactérias orais colonizam e persistem nos humanos, com potenciais implicações para a saúde, doenças e investigação sobre o microbioma.

Poderá pensar que a ciência médica moderna sabe tudo o que há para saber sobre o corpo humano. Mas, mesmo na última década, foram descobertos pequenos órgãos, outrora desconhecidos, e há uma área da biologia humana que está a passar por um renascimento da investigação: o microbioma.

Isto inclui áreas familiares, como o microbioma intestinal, mas também o microbioma oral.
Inspirados em parte pelas recentes descobertas de ADN exógeno no microbioma do solo, o investigador associado do projeto, Yuya Kiguchi, e a sua equipa voltaram a sua atenção para um grande conjunto de amostras de saliva recolhidas pelo Laboratório Yutaka Suzuki da Escola de Pós-Graduação em Ciências de Fronteira da Universidade de Tóquio. Perguntavam-se se poderiam encontrar algo semelhante na saliva humana.
"Sabemos que existem muitos tipos diferentes de bactérias no microbioma oral, mas muitas das suas funções e meios de as desempenhar ainda são desconhecidos", disse Kiguchi.
"Ao explorar isto, descobrimos os Inocles, um exemplo de ADN extracromossómico — fragmentos de ADN que existem nas células, neste caso bactérias, mas fora do seu ADN principal. É como encontrar um livro com notas de rodapé extra agrafadas, e estamos apenas a começar a lê-las para descobrir o que fazem."

Detetar os Inocles não foi fácil, pois os métodos de sequenciação convencionais fragmentam os dados genéticos, tornando impossível a reconstrução de grandes elementos. Para ultrapassar isto, a equipa aplicou técnicas avançadas de sequenciação de leitura longa, que podem captar trechos de ADN muito mais longos.
Uma descoberta fundamental veio da coautora Nagisa Hamamoto, que desenvolveu um método chamado preNuc para remover seletivamente o ADN humano de amostras de saliva, melhorando muito a qualidade da sequenciação de longos excertos de outros ADN. Isto permitiu aos investigadores reunir, pela primeira vez, genomas completos do Inocle, que se revelaram estar alojados pela bactéria Streptococcus salivarius, embora a identificação do próprio hospedeiro tenha sido uma tarefa difícil.

"O tamanho médio do genoma do Inocle é de 350 quilobases, uma medida de comprimento para sequências genéticas, pelo que é um dos maiores elementos genéticos extracromossómicos do microbioma humano. Os plasmídeos, outras formas de ADN extracromossómico, têm, no máximo, algumas dezenas de quilobases", disse Kiguchi."Este comprimento alongado confere aos Inocles genes para diversas funções, incluindo resistência ao stress oxidativo, reparação de danos no ADN e genes relacionados com a parede celular, possivelmente envolvidos na adaptação à resposta ao stress extracelular."

A equipa pretende desenvolver métodos estáveis ​​para o cultivo de bactérias contendo Inocles. Isto permitirá investigar como funcionam os Inocles, se se podem propagar entre indivíduos e como podem influenciar as condições de saúde oral, como as cáries e as doenças gengivais.

Uma vez que muitos genes dos Inocles permanecem por caracterizar, os investigadores utilizarão uma combinação de experiências em laboratório e simulações computacionais, como o AlphaFold, para prever e modelar os papéis que os Inocles podem desempenhar.

"O que é notável é que, dada a abrangência da população humana representada pelas amostras de saliva, acreditamos que 74% de todos os seres humanos podem possuir Inocles. E embora o microbioma oral seja estudado há muito tempo, os Inocles permaneceram escondidos durante todo este tempo devido a limitações tecnológicas", disse Kiguchi.
"Agora que sabemos que existem, podemos começar a explorar como moldam a relação entre os humanos, os micróbios que lá habitam e a nossa saúde oral. E há até alguns indícios de que os inóculos podem servir como marcadores para doenças graves como o cancro."

Fonte: University of Tokyo