Mais de 10 biliões de micróbios fazem das nossas entranhas a sua casa. Desde a decomposição dos nutrientes dos nossos alimentos até ao reforço da nossa imunidade contra agentes patogénicos, estes micróbios desempenham um papel essencial na forma como interagimos com o mundo. Tal inclui - como demonstrado num novo estudo realizado por investigadores do EMBL e colaboradores da Universidade de Split, na Croácia - a forma como o corpo reage aos carcinogéneos e desenvolve o cancro. 

Os carcinogéneos são substâncias químicas que podem fazer com que células normais se transformem em células cancerígenas, dando origem a tumores e ao cancro. Podem ser encontrados em vários locais, sendo o fumo do tabaco uma das fontes mais conhecidas. Os investigadores descobriram anteriormente que, se os ratos forem expostos à nitrosamina BBN, uma das substâncias químicas presentes no fumo do tabaco, desenvolvem de forma fiável uma forma agressiva de cancro da bexiga. Este é, portanto, utilizado como um modelo laboratorial comum de cancro induzido por carcinogéneos. 

O laboratório de Janoš Terzić, da Universidade de Split, na Croácia, estava a estudar este modelo quando fez uma observação curiosa. Se os ratinhos fossem alimentados com antibióticos, numa dose que mata 99,9% das suas bactérias intestinais, ao mesmo tempo que eram expostos ao BBN, as hipóteses de formarem tumores eram muito menores. 

“Enquanto 90% dos ratinhos expostos ao BBN desenvolveram tumores da bexiga, apenas 10% dos que também receberam antibióticos o fizeram. Isto levou-nos a colocar a hipótese de as bactérias intestinais poderem estar envolvidas na regulação da forma como o BBN é processado no organismo”, afirmou Blanka Roje, coautora do estudo e estudante de doutoramento no Laboratório de Investigação do Cancro da Faculdade de Medicina da Universidade de Split, na Croácia. “Nunca me esquecerei de ver as bandas de BBN e BCPN nas placas de cromatografia em camada fina após a incubação nocturna de bactérias e BBN”.

“A diminuição da incidência de tumores foi tão dramática que, no início, duvidei dos resultados, pensando que devíamos ter cometido um erro algures na experiência. Consequentemente, repetimos a experiência cinco vezes antes de nos tornarmos finalmente 'crentes'”, disse Terzić. “Foi fantástico perceber que com um tratamento - neste caso, antibióticos - conseguimos abolir o desenvolvimento do cancro.”

Enquanto participava numa conferência no EMBL Heidelberg, Terzić encontrou-se com Michael Zimmermann, líder de um grupo no EMBL Heidelberg. O grupo de Zimmermann é especializado na utilização de métodos de alto rendimento para estudar as funções do microbioma intestinal, centrando-se principalmente num processo chamado biotransformação. A biotransformação é a capacidade que os microrganismos têm de alterar ou decompor os produtos químicos no seu ambiente.

O encontro inicial deu origem a uma colaboração frutuosa. Os dois grupos decidiram combinar os seus conhecimentos para compreender se e como as bactérias intestinais afectavam a forma como os ratos reagiam ao carcinogéneo. Utilizando uma variedade de métodos de microbiologia e biologia molecular, os investigadores descobriram que as bactérias que vivem no intestino dos ratinhos podiam converter o BBN em BCPN. Tal como o BBN, o BCPN pertence a uma classe de compostos denominados nitrosaminas. No entanto, a equipa descobriu que, ao contrário do BBN, o BCPN se concentra na bexiga urinária e desencadeia a formação de tumores de uma forma dependente do microbioma.

De seguida, os investigadores estudaram mais de 500 bactérias isoladas e cultivadas para identificar as espécies bacterianas específicas envolvidas na conversão de BBN em BCPN. “Encontrámos 12 espécies capazes de realizar esta biotransformação do carcinogéneo”, afirmou Boyao Zhang, coautor do estudo e antigo aluno de doutoramento do grupo de Zimmermann. “Sequenciámo-las e ficámos surpreendidos ao descobrir que muitas dessas espécies estavam associadas à pele e se encontravam em abundância relativamente baixa no intestino. Especulámos que poderia haver uma transferência transitória dessas bactérias da pele para o intestino como consequência da higiene dos animais. Mas era importante perceber se estas conclusões também se aplicariam aos seres humanos”.

Após estes estudos iniciais em ratinhos, os cientistas utilizaram amostras de fezes humanas para demonstrar que as bactérias intestinais humanas também podem converter BBN em BCPN. Como prova de conceito, mostraram que se as fezes humanas fossem transplantadas para o intestino de um ratinho que não tivesse microbioma intestinal próprio, também poderiam converter BBN em BCPN.

No entanto, os investigadores também observaram grandes diferenças individuais na capacidade do microbioma intestinal humano para metabolizar o BBN, bem como nas espécies bacterianas envolvidas na biotransformação. “Pensamos que isto lança as bases para mais investigação, a fim de verificar se o microbioma intestinal de uma pessoa representa uma predisposição para a carcinogénese induzida quimicamente e pode, por conseguinte, ser utilizado para prever o risco individual e, potencialmente, prevenir o desenvolvimento do cancro”, afirmou Zimmermann. 

“Esta diferença na microbiota interindividual pode explicar porque é que algumas pessoas, apesar de estarem expostas a potenciais agentes cancerígenos, não desenvolvem cancros enquanto outras o fazem”, acrescentou Terzić.

Estas descobertas significam que os antibióticos podem prevenir universalmente o cancro? Não, claro que não, diz Zimmermann. “Isso exige mais estudos, incluindo alguns que estamos a fazer atualmente, para entender como o microbioma influencia o metabolismo de diferentes tipos de agentes cancerígenos. Também é importante lembrar que o cancro é uma doença multifatorial - raramente existe uma única causa”.