Existem menos estrelas iluminando o universo do que bactanãrias no mundo. Muitas espanãcies são conhecidas, como E. coli , mas muitas outras, a s vezes chamadas de "matéria escura microbiana", permanecem ilusãorias. "Sabemos que estãola¡", disse Doug Kenny, Ph.D. candidato no Departamento de Quí­mica da Escola de Pa³s-Graduação em Artes e Ciências, "por causa de como isso afeta as coisas ao seu redor". Kenny éco-primeiro autor de um novo estudo no Cell Host and Microbe que ilumina um pouco dessa matéria escura: uma espanãcie de bactanãria intestinal que pode afetar os na­veis de colesterol em humanos.

"O metabolismo do colesterol por esses micróbios pode desempenhar um papel importante na redução das concentrações sanãricas de colesterol no intestino e no sangue, afetando diretamente a saúde humana", disse Emily Balskus , professora de química e biologia química na Universidade de Harvard e co-autora saªnior de Ramnik Xavier , membro central do Broad Institute, codiretor do Centro de Informa¡tica e Terapaªutica do MIT e pesquisador do Massachusetts General Hospital. As bactanãrias recanãm-descobertas poderiam um dia ajudar as pessoas a gerenciar seus na­veis de colesterol por meio de dieta, probia³ticos ou novos tratamentos baseados em microbiomas individuais.

De acordo com os Centros de Controle e Prevenção de Doena§as (CDC), em 2016, mais de 12% dos adultos nos Estados Unidos com 20 anos ou mais tinham altos na­veis de colesterol, um fator de risco para a principal causa de morte nopaís: doenças carda­acas. Apenas metade desse grupo toma medicamentos como estatinas para controlar seus na­veis de colesterol. Embora esses medicamentos sejam uma ferramenta valiosa, eles não funcionam para todos os pacientes e, embora raros, podem causar efeitos colaterais .

"Nãoestamos procurando a bala de prata para resolver doenças cardiovasculares", disse Kenny, "mas háoutro a³rga£o, o microbioma, outro sistema em jogo que pode estar regulando os na­veis de colesterol nos quais ainda não pensamos".

Desde o final de 1800, os cientistas sabem que algo acontece com o colesterol no intestino. Ao longo de décadas, o trabalho se aproximou de uma resposta. Um estudo atéencontrou evidaªncias de bactanãrias que consomem colesterol vivendo em uma lagoa de esgoto . Mas esses micróbios preferiram viver em porcos, não em humanos.

Estudos anteriores são como um arquivo de pistas. Uma pista enorme éo coprostanol, o subproduto do metabolismo do colesterol no intestino. "Como o micróbio da lagoa de esgoto também formou coprostanol, decidimos identificar os genes responsa¡veis ​​por essa atividade, esperando encontrar genes semelhantes no intestino humano", disse Balskus.

Enquanto isso, Damian Plichta, cientista computacional do Broad Institute e co-primeiro autor de Kenny, procurou pistas em conjuntos de dados humanos. Centenas de espanãcies de bactanãrias, va­rus e fungos que vivem no intestino humano ainda precisam ser isoladas e descritas, disse ele. Mas a chamada metagena´mica pode ajudar os pesquisadores a contornar um passo: em vez de localizar uma espanãcie de bactanãria primeiro e depois descobrir o que ela pode fazer, eles podem analisar a riqueza de material genanãtico encontrado nos microbiomas humanos para determinar quais capacidades esses genes codificam.

Plichta fez referaªncia cruzada de dados macia§os de genoma de microbioma com amostras de fezes humanas para descobrir quais genes correspondiam a altos na­veis de coprostanol. "A partir dessa enorme quantidade de correlações, ampliamos alguns genes potencialmente interessantes que podera­amos acompanhar", disse ele. Balskus e Kenny sequenciaram todo o genoma da bactanãria que consumia colesterol, extraindo os dados e descobrindo genes semelhantes: um sinal de que estavam se aproximando.

Kenny estreitou ainda mais a busca. No laboratório, ele inseriu cada gene em potencial nas bactanãrias e testou o que fazia as enzimas quebrarem o colesterol em coprostanol. Eventualmente, ele encontrou o melhor candidato, que a equipe chamou de gene do metabolismo intestinal esteroide A ( IsmA ).

"Agora podera­amos correlacionar a presença ou ausaªncia de bactanãrias em potencial que possuem essas enzimas com os na­veis de colesterol no sangue coletados dos mesmos indiva­duos", disse Xavier. Usando conjuntos de dados de microbioma humano da China, Holanda e EUA, eles descobriram que as pessoas que carregam o gene IsmA em seus microbiomas tinham de 55 a 75% menos colesterol nas fezes do que aquelas sem.

"Aqueles que tem essa atividade enzima¡tica basicamente tem menor colesterol", disse Xavier.

A descoberta, disse Xavier, pode levar a novas terapaªuticas - como um "coquetel bia³tico" ou a entrega direta de enzimas ao intestino - para ajudar as pessoas a gerenciar seus na­veis de colesterol no sangue. Mas hámuito trabalho a fazer primeiro: a equipe pode ter identificado a enzima crucial, mas ainda precisa isolar o micróbio responsável. Eles precisam provar não apenas a correlação, mas a causa - que o micróbio e sua enzima são diretamente responsa¡veis ​​pela redução do colesterol nos seres humanos. E eles precisam analisar qual efeito o coprostanol, o subproduto da reação, tem na saúde humana.

"Isso não significa que teremos respostas amanha£, mas temos um esboa§o de como fazer isso", disse Xavier.