O que é um microbioma?
microbioma é a comunidade de microrganismos—tais como bactérias, archaea, fungos, bem como vírus-que habitam um ecossistema ou organismo., Os microorganismos dominam todas as outras vidas em todos os lugares que os cientistas têm olhado, incluindo o corpo humano, os solos e sedimentos da Terra, os oceanos e os cursos de água frescos, a atmosfera e até ambientes extremos, como fontes hidrotermais e lagos subglaciais. Os cientistas também usam o termo microbioma para se referir a todos esses genes associados a essas formas de vida.os microbiomas têm várias coisas em comum. Seus habitantes são abundantes e diversificados, variando de lugar para lugar e até mesmo de pessoa para pessoa. Eles também são dinâmicos, mudando em resposta a fatores como dieta ou clima., Finalmente, eles estão interligados com o seu hospedeiro, engajados em uma relação de dar e receber que é muitas vezes benéfica, mesmo essencial, tanto para o hospedeiro e seus microorganismos residentes.os investigadores estão apenas a começar a estudar microbiomas de forma sistemática. Eles estão tentando entender o que faz um saudável microbiano, incluindo o que os micróbios estão presentes e o que esses micróbios estão fazendo, bem como microbiomes mudar ao longo do tempo, como tais comunidades a manter o equilíbrio e o modo como as alterações microbiomes impacto humano ou de saúde ambiental., A pesquisa microbiológica é até importante para a exploração espacial e para a ciência planetária. Compreender os microorganismos aqui na terra, especialmente aqueles que habitam ambientes extremos, pode nos ajudar a entender o potencial para formas de vida alternativas e para buscar vida em outros planetas. Podem também ajudar-nos a colonizar outros planetas, ajudando-nos a criar ambientes amigos da terra, muito, muito distantes.onde existem microbiomas?,
Microbiano Humano
Há enormes semelhanças e diferenças entre as espécies bacterianas que predominam em diferentes locais do corpo humano. As cores representam diferentes filos e famílias de bactérias. (Crédito: Darryl Leja, NHGRI)
o microbioma humano é a coleção de trilhões de micróbios que vivem dentro e sobre o corpo humano. Consiste em cerca de mil espécies bacterianas diferentes que residem na boca, intestino e vagina, e na pele., Estes micróbios, e os genes que eles expressam, fazem de nós um” superorganismo ” composto de células humanas e microbianas. (Estima-se que o microbioma de uma pessoa pode incluir até 8.000.000 genes, além dos 20.000 a 25.000 que o nosso genoma é estimado conter.) O microbioma varia muito entre diferentes locais do corpo. Na verdade, as diferenças entre o intestino de uma pessoa e os micróbios orais foram comparadas às diferenças entre os micróbios encontrados no solo e nos oceanos.começamos a apanhar micróbios quando nascemos., Esse processo continua ao longo dos próximos três anos de vida até que tenhamos desenvolvido um microbioma Maduro. Os resultados não são aleatórios: o microbioma humano é composto por tipos específicos de microrganismos que se complementam uns aos outros e ao seu hospedeiro, cumprindo funções essenciais à vida. Por exemplo, algumas bactérias intestinais sintetizam vitaminas e neuroquímicos; outras ajudam a digestão e fortalecem o sistema imunológico; algumas podem até guiar como o cérebro se desenvolve. Embora o microbioma de todos seja semelhante, varia de um indivíduo para outro., Os cientistas ainda estão tentando explicar como essa diversidade microbiana ocorre, mas é provavelmente influenciada por fatores como dieta, ambiente, genética hospedeira e exposição a micróbios no início da vida.os investigadores continuam a estudar as identidades e actividades dos nossos passageiros microbianos e as ligações entre o microbioma humano, a saúde e a doença. Seu objetivo final é entender o que constitui um ecossistema microbiano humano saudável e, em seguida, desenvolver maneiras de mantê-lo saudável e repará-lo quando necessário.,
Desde 2005, pelo menos oito programas foram criados para estudar microbiano humano, incluindo o Projeto Microbiano Humano, o Canadense Microbiano Iniciativa, MetaHIT (UE e China) e o Humano Metagenome Consórcio no Japão.
A Terra Microbiano
Estimativas do solo microbiana censo exceder de 40.000 espécies por grama.os solos e sedimentos da terra também abrigam comunidades microbianas., A diversidade desses habitats subterrâneos é tremendamente alta, com estimativas do Censo microbiano do solo excedendo 40.000 espécies por grama. No solo, os pesquisadores descobriram que os micróbios são essenciais para apoiar a vida vegetal, mediando a absorção e entrada de nutrientes na cadeia alimentar, ciclando carbono e nitrogênio, quebrando poluentes e muito mais. No entanto, a sua compreensão do microbioma do solo fica atrás do microbioma humano, em parte devido à sua vastidão e complexidade., Um punhado de esforços coordenados em larga escala estão em andamento para caracterizar o microbioma do solo, incluindo o projeto microbioma da terra, o Terragenoma, o projeto microbioma brasileiro, a iniciativa microbioma do solo da China, EcoFINDERS e MicroBlitz. O objetivo final é prever como as comunidades microbianas reagirão a condições ambientais como secas e gerenciar essas comunidades para melhorar os rendimentos, o conteúdo nutricional ou a capacidade de armazenamento de carbono das plantas, por exemplo.,
o microbioma Oceânico
oceanos cobrem cerca de 70 por cento do planeta, ainda estamos apenas começando a conhecer seus habitantes microbianos e o que eles fazem por nós e pelo planeta. Juntos, os organismos extremamente pequenos, ou ” nanoplankton “que realizam esses serviços essenciais formam o “nanobiome”.”Estes minúsculos micróbios são altamente especializados e otimizados para o seu ambiente, onde eles fornecem energia e blocos de construção química para formas de vida maiores. Eles também produzem metade do oxigênio que respiramos, e reciclam aproximadamente a mesma proporção de dióxido de carbono da atmosfera., Eles também removem a maior parte do metano dos oceanos do mundo. Cruzeiros de pesquisa como Tara Oceans e a expedição de amostragem Global Oceânica começaram a amostrar, sequenciar e analisar o microbioma oceânico, a partir das águas superficiais iluminadas pelo vento para camadas profundas escuras que relativamente não perturbaram. Os cientistas estão tentando entender como o microbioma oceânico mantém o seu equilíbrio sob uma variedade de condições.
o microbioma atmosférico
mesmo a atmosfera tem um microbioma, embora seja difícil colher amostras e estudar., O que é claro é que os micróbios na atmosfera estão em toda parte, variam de lugar para lugar e podem permanecer suspensos por semanas. A atmosfera transporta estes micróbios, livremente ou ligados a partículas como a poeira, em todo o mundo, um fenômeno que pode afetar a agricultura, doenças infecciosas, saúde humana, nuvens, precipitação e o abastecimento de água.qual é a ligação entre microbiomas, saúde e doença?,à medida que os pesquisadores começam a entender o que constitui um microbioma saudável, eles também estão aprendendo como desequilíbrios em comunidades microbianas podem causar doenças—e como restaurar o equilíbrio como meio de tratamento. Existem fortes associações entre o microbioma intestinal humano e condições incluindo obesidade, diabetes tipo 2, cirrose, artrite reumatóide e doença inflamatória intestinal. Pesquisadores já restauraram o microbioma intestinal humano “normal” usando transplantes fecais para curar infecções recorrentes com a bactéria Clostridium difficile., Existem ainda outras associações entre o microbioma intestinal e distúrbios, incluindo ansiedade, depressão e autismo, que os investigadores ainda estão a explorar. Um dos principais objetivos da pesquisa microbiológica é mover a pesquisa microbiológica da correlação para a causalidade e descobrir os mecanismos pelos quais os micróbios influenciam a saúde e a doença.qual é a ligação entre microbiomas e espaço?
Um catálogo contendo reflexão assinaturas de Terra, formas de vida que podem ser encontradas no planeta superfícies através de todo o cosmos. (Crédito: Hegde S., et al, PNAS, 2015)
mesmo os cientistas que procuram o espaço estão interessados em microbiomas. Isso faz sentido quando você considera como os micróbios fundamentais são para a vida na Terra. Se tentarmos colonizar outro planeta, compreender como os micróbios ajudam a tornar a terra habitável, pode permitir-nos criar condições mais semelhantes à Terra noutros planetas, condições necessárias para sustentar a vida humana. Pesquisadores também estão estudando se microorganismos poderiam nos ajudar a colher minerais essenciais de rochas Marcianas ou sintetizar materiais para construir ou substituir equipamentos em lugares remotos., E a NASA tem um programa para estudar o microbioma de um astronauta para avaliar o impacto das viagens espaciais na saúde humana. Finalmente, os cientistas que procuram planetas habitáveis e vida extraterrestre estão a estudar micróbios para guiar a sua busca. As comunidades microbianas nos ambientes mais extremos da Terra ajudam-nas a compreender as condições necessárias para suportar a vida e que tipos de bio-assinaturas procurar em outros planetas.