Resumos sobre o Microbioma Humano

O papel protetor do microbioma intestinal inclui a colonização de superfícies, impedindo a invasão de patógenos, a ativação do sistema imunológico, a regulação da inflamação, a formação de centros germinativos, a produção de IgA para a defesa contra infecções e a modulação da resposta imune através de linfócitos T reguladores.

O microbioma intestinal influencia a polarização dos linfócitos T auxiliares, impactando a resposta imunológica. Ele promove a tolerância aos microrganismos benéficos ao regular o equilíbrio entre células Th17 (inflamatórias) e Treg (reguladoras).

O microbioma intestinal metaboliza elementos da dieta, como fibras complexas que escapam da digestão no trato gastrointestinal superior, chegando intactas ao cólon.

O microbioma intestinal produz ácidos graxos de cadeia curta (AGCCs), como acetato, propionato e butirato, que servem como fonte de energia para as células epiteliais do intestino, fortalecendo a barreira mucosa.

O microbioma intestinal influencia a produção de vitaminas dependente de enterotipos (padrões de microrganismos no intestino). Enterótipo I: ascorbato, riboflavina, biotina. Enterótipo II: ácido fólico, tiamina.

O eixo intestino-cérebro representa a comunicação bidirecional entre o sistema nervoso gastrointestinal e o sistema nervoso central. Essa comunicação influencia diversas funções, como humor, cognição e comportamento.

O sistema imunológico é moldado pela interação com o microbioma ao longo da vida. Desde o nascimento até à idade adulta, a resposta imunológica evolui ao longo de diferentes estágios.

Os anticorpos são proteínas que protegem o corpo contra infecções. No primeiro ano de vida, o bebê desenvolve gradualmente sua própria capacidade de produção de anticorpos, atingindo cerca de 15-20% dos níveis de um adulto.

A microbiota intestinal, uma parte importante do microbioma, muda ao longo dos primeiros anos de vida, tornando-se mais semelhante à de um adulto entre 1 e 3 anos. Essa mudança é crucial para a saúde e o desenvolvimento do sistema imunológico.

O microbioma desempenha um papel essencial na saúde humana, realizando funções vitais como a digestão, o fortalecimento do sistema imunológico e a produção de nutrientes importantes.

O projeto do Microbioma Humano (HMP) é uma iniciativa de pesquisa voltada para a compreensão do papel do microbioma na saúde e doença. Seu objetivo é desvendar como o microbioma impacta o corpo humano, especialmente em relação à imunidade e ao desenvolvimento de doenças.

O aumento de doenças modernas pode estar relacionado a mudanças no microbioma, mas esta relação ainda é objeto de pesquisa. As mudanças no estilo de vida e na dieta podem influenciar a composição do microbioma, que pode contribuir para o desenvolvimento de doenças crônicas.

O programa de recursos comunitários do HMP destinou $215 milhões para o desenvolvimento de recursos de pesquisa, incluindo conjuntos de dados de referência, ferramentas analíticas e pipelines, para ajudar a entender melhor o microbioma humano.

O objetivo do HMP é desenvolver recursos de pesquisa para estudar o microbioma e sua relação com a saúde e doença. Esses recursos incluem conjuntos de dados, métodos analíticos e ferramentas computacionais, auxiliando na compreensão da complexa relação entre o microbioma e o corpo humano.

O Projeto Microbioma Humano (HMP) teve duas fases. A Fase Um focou-se em atividades e desenvolvimento nos primeiros anos do projeto, provavelmente entre 2007 e uma data posterior. A Fase Dois representou a continuação dessas atividades e desenvolvimentos, abrangendo o período após o término da Fase Um até 2016, o ano em que o projeto de dez anos do HMP foi concluído.

O HMP gerou uma grande quantidade de dados de sequenciamento, incluindo sequências de 16S rRNA e metagenomas de diferentes partes do corpo humano. No total, foram coletados mais de 2.000 metagenomas, representando cerca de 10 TB de dados de sequenciamento.

O HMP incluiu dados de diferentes aspectos do corpo humano: sequências do genoma humano, perfis multi-ómicos (como transcrição, proteína e metabolitos) do hospedeiro e do microbioma.

O HMP desenvolveu ferramentas computacionais e estatísticas para analisar dados multi-ómicos. Estas ferramentas ajudaram a analisar sequências, composição, vias metabólicas, redes, proteínas, metabólitos e usaram a análise baseada em nuvem.

Padrões e protocolos específicos foram estabelecidos para a coleta e armazenamento de amostras de microbioma em diferentes regiões do corpo, incluindo pele, oral, trato gastrointestinal, trato urogenital (vagina e pênis) e narinas.

Além dos métodos de coleta de amostras, o HMP também implementou protocolos de comitê de ética em pesquisa (IRB) para garantir a ética e a segurança das pesquisas clínicas relacionadas ao microbioma.

O Saneamento pode ter um impacto no Microbioma. Embora o saneamento moderno seja benéfico para a saúde, pode limitar a exposição a microrganismos ambientais que historicamente interagiam com o corpo humano.

O Centro de Coordenação e Análise de Dados do HMP (HMP DACC) é uma plataforma que fornece acesso aos dados do HMP, ferramentas associadas e pipelines para análise de dados multi-ómicos.