Ethnic differences in gut microbiota composition and functional capacity persist over six years in the HELIUS multi-ethnic longitudinal cohort

Dentro do intestino humano, um vasto e invisível ecossistema de bactérias, vírus e fungos trabalha incansavelmente para ajudar a digerir os alimentos, treinar o sistema imunológico e proteger contra doenças. Essa comunidade, conhecida como microbioma, não é a mesma para todos. Ela varia significativamente de pessoa para pessoa, moldada por uma mistura complexa de genética, dieta, estilo de vida e onde se vive. Por décadas, cientistas observaram que pessoas de diferentes origens étnicas frequentemente carregam coleções distintas desses micróbios, mesmo quando vivem na mesma cidade e consomem alimentos semelhantes. Essa diferença é mais do que uma curiosidade biológica; pode ajudar a explicar por que certos grupos étnicos enfrentam riscos mais elevados de doenças cardíacas e diabetes. No entanto, uma questão crítica permanecia sem resposta: se pessoas de diferentes origens vivem juntas no mesmo ambiente urbano por muitos anos, seus micróbios intestinais acabam se misturando ou permanecem distintos?

Para responder a isso, pesquisadores recorreram a um estudo de longo prazo em Amsterdã chamado HELIUS, que acompanha milhares de pessoas de seis grupos étnicos diferentes: holandeses, surinameses africanos, surinameses do sul da Ásia, ganenses, turcos e marroquinos. A equipe coletou amostras de fezes de quase 2.000 participantes no início do estudo e novamente seis anos depois. Ao analisar o material genético nessas amostras, eles puderam rastrear exatamente como as comunidades microbianas mudaram ao longo do tempo. Eles observaram os tipos de bactérias presentes, as linhagens específicas dessas bactérias e as ferramentas funcionais que os micróbios usam para decompor alimentos e resistir a antibióticos. O objetivo era ver se viver na mesma cidade ocidental por meio século era suficiente para apagar as diferenças profundamente enraizadas entre esses grupos.

Os achados revelam que, embora o microbioma intestinal seja dinâmico e em constante mudança, as diferenças entre os grupos étnicos são notavelmente persistentes. Ao longo do período de seis anos, os pesquisadores observaram que os micróbios de alguns grupos, particularmente os de origem marroquina, mudaram mais do que outros, enquanto os grupos holandês e surinames de ascendência sul-asiática permaneceram relativamente estáveis. Apesar dessas mudanças individuais, as assinaturas microbianas distintas de cada grupo étnico persistiram. Mesmo após viverem em Amsterdã por décadas, o microbioma intestinal de um participante suriname de ascendência sul-asiática permanecia claramente diferente do de um participante holandês. O estudo calculou que, se essas diferenças desaparecessem no ritmo observado, levaria aproximadamente vinte anos para que os grupos se tornassem metade tão diferentes quanto eram no início. Isso sugere que as forças que moldam o microbioma — provavelmente uma mistura de hábitos alimentares culturais duradouros, tradições familiares e talvez fatores como habitação ou exposições na primeira infância — são muito mais fortes do que a influência de um ambiente urbano compartilhado ao longo de um período de seis anos.

Os pesquisadores também descobriram que o que impulsiona a mudança no intestino de um indivíduo tem menos a ver com sua etnia e mais com sua saúde e uso de medicamentos. Participantes que desenvolveram diabetes tipo 2 ou começaram a tomar certos medicamentos, como remédios para pressão alta ou diabetes, mostraram mudanças muito maiores em suas comunidades microbianas ao longo do tempo. Por exemplo, pessoas com diabetes experimentaram uma rotatividade mais dramática em suas bactérias intestinais em comparação com aquelas sem a condição. Isso indica que, embora a etnia prepare o palco para o que o intestino de uma pessoa parece ser, os grandes eventos de saúde e os tratamentos médicos são os atores que causam as mudanças mais significativas na peça.

Aprofundando a análise nos tipos específicos de bactérias, a equipe focou em uma espécie chamada Alistipes putredinis, que mostrou o padrão de mudança mais interessante. No início do estudo, essa bactéria era comum em participantes holandeses, mas muito menos comum em surinameses de ascendência sul-asiática. Ao longo de seis anos, o grupo suriname de ascendência sul-asiática começou a adquirir essa bactéria com mais frequência, fazendo com que seus níveis se aproximassem dos do grupo holandês. No entanto, essa convergência limitou-se à presença da espécie em si. Quando os pesquisadores examinaram a composição genética dentro dessa espécie — as linhagens específicas — descobriram que as linhagens permaneceram distintas. Os participantes surinames de ascendência sul-asiática adquiriram novas linhagens, mas essas linhagens não substituíram as existentes de uma forma que apagasse as diferenças étnicas. Em vez disso, os dois grupos continuaram a abrigar versões genéticas diferentes das mesmas bactérias.

O estudo também examinou as capacidades funcionais desses micróbios, especificamente olhando para as enzimas que produzem para decompor alimentos. Os participantes holandeses geralmente tinham uma maior capacidade de decompor fibras vegetais complexas, enquanto os participantes surinames de ascendência sul-asiática apresentavam padrões diferentes. Ao longo do tempo, algumas dessas diferenças funcionais diminuíram ligeiramente, mas a lacuna geral permaneceu ampla. Da mesma forma, ao observar os genes de resistência a antibióticos — as instruções genéticas que permitem às bactérias sobreviver à exposição a antibióticos — a quantidade total desses genes caiu em ambos os grupos ao longo dos seis anos, provavelmente refletindo uma diminuição geral no uso de antibióticos na Holanda. No entanto, os tipos específicos de genes de resistência presentes permaneceram diferentes entre os grupos, com os participantes holandeses retendo um conjunto mais diverso de genes de resistência do que seus equivalentes surinames de ascendência sul-asiática.

Em última análise, esta pesquisa pinta um quadro do microbioma intestinal humano como um sistema resiliente que carrega a marca da origem de uma pessoa por muito tempo. Embora viver em uma cidade moderna e compartilhar o mesmo suprimento de alimentos possa empurrar o microbioma em novas direções, isso não apaga rapidamente as diferenças profundas estabelecidas pela cultura, genética e história. O estudo sugere que, para o futuro próximo, os microbiomas intestinais de diferentes grupos étnicos vivendo na mesma cidade permanecerão distintos. Isso tem implicações importantes para a pesquisa médica, lembrando aos cientistas que, ao estudar a saúde intestinal ou desenvolver tratamentos para doenças como o diabetes, eles devem levar em conta essas diferenças étnicas persistentes, em vez de assumir que um ambiente compartilhado tornará a biologia de todos a mesma. O microbioma intestinal, afinal, é uma memória de longo prazo de quem somos e de onde viemos.