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Decifrando o papel da microbiota na produção de suínos - parte 1

Como é uma microbiota saudável? O que é que nos falta para a poder domesticar?

Nos últimos anos, tem-se falado muito sobre a "microbiota" dos porcos. Muitos estudos científicos têm analisado a microbiota e o seu impacto na produção e na saúde, mas não temos uma imagem clara do aspecto de uma "microbiota saudável". O que é a microbiota e como pode ajudar a manter a saúde dos suínos? Nós explicamos.

Microbiota é uma palavra cunhada a partir do termo biológico biota, que significa qualquer tipo de forma de vida encontrada numa dada região ou habitat. Microbiota refere-se portanto à biota microscópica, ou seja, todos os microrganismos encontrados num determinado local (por exemplo, a composição da microbiota intestinal de porco mostrada na figura 1). Este termo inclui bacteriota (quando se fala apenas de bactérias), virota (apenas vírus) ou micobiota (apenas fungos). Não deve ser confundido com o microbioma (ou outros termos que terminam em "-oma"), que significa a recolha de genomas numa determinada amostra. Os genomas são o conjunto de genes de um determinado organismo. Microbiota e microbioma não são a mesma coisa, mas são frequentemente utilizados indiscriminadamente.

Figura 1 - Estimativa da proporção relativa dos diferentes microrganismos no microbioma intestinal de suínos. Embora as bactérias representem a grande maioria dos micróbios do intestino do porco, outros microrganismos desempenham um papel importante na complexa rede que constitui a interacção entre o intestino e a microbiota.

O estudo de microbiotas é extremamente complexo e desafiante. De facto, a maioria dos estudos sobre "microbiota" estão a olhar para outra coisa. Ao contrário de um biólogo que utiliza binóculos para observar araras selvagens na selva brasileira, os microbiologistas não podem apenas olhar para os vírus e vê-los interagir. De facto, não podemos cultivar muitos dos microorganismos no laboratório utilizando protocolos de rotina (Kogure et al., 1979; Staley e Konopka, 1985). Este problema é de tal magnitude que os cientistas o chamaram "a grande anomalia da contagem de placas", um fenómeno em que, apesar de observar uma grande diversidade de microrganismos sob o microscópio, a cultura laboratorial não o reflecte (figura 2). Isto é explicado pelo nosso conhecimento limitado dos requisitos nutricionais e ambientais de cada microrganismo; provavelmente só conhecemos uma proporção muito limitada de todos os microrganismos. Então, como se estuda a microbiota?

A resposta é a sequenciação. Sequenciamos os seus genomas e usamos a sua sequência de ADN para os identificar e compreender como interagem uns com os outros e com os seus hospedeiros suínos. A sequência de ADN de cada micróbio (e de qualquer outro ser vivo) funciona como um código de barras. Ao "digitalizar" este código de barras, podemos identificar o "produto" (o micróbio). Assim, a grande maioria do que sabemos sobre a microbiota provém do conhecimento do microbioma. Mas porque não podemos domesticar a microbiota como fizemos com os cães há 10.000 anos, e fazê-la funcionar para nós?

Até agora, a maior parte da investigação tem-se concentrado em responder à pergunta "Quem está lá?" no microbioma. Embora este seja um passo importante, reconhece-se agora que mais importante do que saber "Quem?" é saber "O que é que ele faz? Além disso, há algumas advertências quando se trata de tecnologias de sequenciamento de ADN e de traduzir esta vasta quantidade de dados em soluções úteis:

O ADN está presente em todo o lado. Isto significa que há contaminação em quase todas as etapas da análise (Salter et al., 2014). Isto pode distorcer dados e resultados, a menos que haja controlos muito rigorosos, e muitas vezes não há.
As ferramentas utilizadas para analisar dados microbiológicos não são normalizadas, e cada uma tem um desvio significativo. Isto significa que é muito difícil comparar dados de um estudo com outro.
Há uma quantidade de micróbios (só no cólon há 1014). Todos eles são diferentes, e temos muito pouca informação sobre a maioria deles e sobre o que podem fazer e como o fazem.
Qualquer actividade significativa vem geralmente de micróbios raros, o que significa que estamos à procura de uma agulha num palheiro sem saber com o é que a agulha se parece.
Existem interacções entre micróbios que não compreendemos/conhecemos, por isso como podemos procurá-las?
A microbiota é complexa e MUITO variável. Varia entre hospedeiros (porco versus vaca), entre locais (olho de porco versus boca de porco), entre horas do dia (manhã versus noite, Liang e FitzGerald, 2017; Voigt et al., 2016). Essencialmente, cada vez que olhamos, vemos algo diferente.

Existe a percepção de que alguns destes desafios serão enfrentados nos próximos anos, à medida que as tecnologias de sequenciamento de ADN se tornem mais eficientes e acessíveis, e que se desenvolva melhor a detecção de contaminantes. No nosso próximo artigo desta série, analisaremos a forma como os dados microbiológicos são interpretados, o que sabemos até agora sobre o microbioma dos porcos e como estão a ser feitos progressos para aproveitar o seu potencial para melhorar a saúde e a produção.