Paul Sparks
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Se você já bebeu um pouco de água da torneira não tratada enquanto estava de férias no exterior, pode ter voltado para casa com uma lembrança inesperada: diarreia.
Na maioria dos casos, há uma boa chance de você culpar um parasita resiliente transmitido pela água chamado Giardia, que é responsável por uma das doenças gastrointestinais mais comuns do mundo. A giardíase infecta cerca de 2% das pessoas em países de alta renda e 33% das pessoas em países em desenvolvimento, de acordo com os Centros para Controle e Prevenção de Doenças (CDC). Água contaminada pode chegar aos alimentos, lagos e até mesmo ao abastecimento de água municipal.
Mas, apesar da disseminação da giardíase, os cientistas ainda estão intrigados sobre o que o parasita faz dentro do intestino do hospedeiro. Em parte, essa confusão surge porque os sintomas de uma infecção podem variar muito, desde náuseas graves, diarreia e desidratação até nada. [10 doenças bizarras que você pode pegar ao ar livre]
Mas em um novo artigo publicado em 29 de janeiro na revista GigaScience, pesquisadores da Norwich Medical School da University of East Anglia (UEA), na Inglaterra, podem ter finalmente descoberto uma resposta - e é semelhante à espionagem microscópica. Ao liberar proteínas que se parecem e agem exatamente como certas células humanas, Giardia parasitas podem clivar furtivamente as células intestinais de um hospedeiro e deixá-las abertas - potencialmente expondo o trato gastrointestinal do hospedeiro a um frenesi de alimentação bacteriana, escreveram os pesquisadores.
"Ficamos realmente surpresos com a simplicidade do mecanismo", disse o autor do estudo Kevin Tyler, conferencista sênior da Norwich Medical School.
Em seu novo estudo, Tyler e seus colegas analisaram vários Giardia espécimes usando um espectrômetro de massa para identificar a composição de proteína precisa do parasita. Das cerca de 1.600 proteínas que os pesquisadores viram, duas famílias em particular pareciam prontas para cortar as camadas de muco protetor do intestino humano.
Mímicas microscópicas
A primeira família de proteínas que saltou para os pesquisadores são as chamadas proteases, proteínas que ajudam o corpo humano a digerir outras proteínas, disse Tyler .
"No entanto, se você colocá-los em uma célula, eles comerão através do revestimento celular e causarão danos", disse Tyler. "Então, sabíamos que isso provavelmente fazia parte da história."
A segunda família de proteínas foi mais surpreendente. "Havia um grande grupo que se parecia muito com proteínas humanas que chamamos de tenascinas", disse Tyler. "Acreditamos que esses são mímicos estruturais e funcionais que evoluíram independentemente no parasita para fazer as mesmas coisas que nossas proteínas fazem."
No corpo humano, as tenascinas funcionam como parte da equipe de remodelação celular. "As tenascinas são parte de nossa matriz extracelular, que está presente entre as células para colá-las e fazer tecidos", disse Tyler.
"A maioria das proteínas na matriz extracelular existem para unir as células, mas quando você precisa mover as células e remodelar o tecido, então você precisa de proteínas que possam descolá-las", disse ele. "Isso é o que as tenascinas fazem: descolam as células."
Combinado com proteases, essas proteínas semelhantes à tenascina podem embalar um poderoso golpe duplo nas células intestinais do hospedeiro. "Com a protease, esses parasitas estão separando as células do intestino para obter nutrientes do hospedeiro", disse Tyler, "e com as tenascinas, eles estão impedindo que as células se unam novamente. Então, eles têm essencialmente fez essas proteínas humanas para manter o fluxo de nutrientes aberto. "
E uma vez que a porta metafórica da geladeira se abre, Tyler disse, não há como dizer o que mais pode vir à procura de um lanche celular. [Tiny & Nasty: Imagens de coisas que nos deixam doentes]
Giardíase: o bioma é o culpado?
Porque Giardia coloniza o intestino, qualquer célula que ele abra pode se tornar vulnerável a um enxame imprevisível de bactérias intestinais que ocorrem naturalmente (também conhecido como seu microbioma) que também podem querer se alimentar de açúcares, lipídios e aminoácidos que vazam entre as células. Tyler e seus colegas levantaram a hipótese de que este buffet bacteriano - não o Giardia em si - pode levar aos sintomas mais graves de giardíase.
"A maioria dos danos [de Giardia infecção] provavelmente vem de bactérias acompanhantes que podem entrar naquele ambiente e começar a proliferar nos alimentos que são liberados entre as junções celulares ", disse Tyler." Como as pessoas têm bactérias diferentes em seus intestinos, algumas [pessoas] podem têm mais bactérias que causam uma reação inflamatória ou podem ter sistemas imunológicos que reagem de maneira mais inflamatória. Essa provavelmente é a diferença entre as pessoas que apresentam sintomas graves e aquelas que não os fazem. "
Os pesquisadores da UEA esperam que esta compreensão melhorada de Giardia leva a tratamentos mais eficazes, bem como métodos para diferenciar os mais perigosos Giardia cepas de outras mais inócuas, disse Tyler. E agora que o truque do parasita que imita a proteína foi exposto, ele pode até mesmo abrir a cortina sobre outros parasitas comuns que podem estar explorando estratégias de infecção semelhantes, disse ele.
"Nós não pensamos Giardia é a única a fazer uso desse mecanismo ", disse Tyler." É simplesmente o primeiro que notamos. "