Para prolongar a vida útil dos alimentos, os fabricantes costumam adicionar conservantes aos seus produtos. Essas substâncias têm como objetivo eliminar microorganismos que podem causar a deterioração dos alimentos. Embora os conservantes tradicionais como açúcar, sal, vinagre e álcool tenham uma longa história de utilização, os rótulos dos alimentos modernos listam frequentemente aditivos mais obscuros como o benzoato de sódio, o propionato de cálcio e o sorbato de potássio. A investigação sobre um conservante alimentar amplamente utilizado pela sua capacidade de destruir agentes patogénicos mostra que também pode afetar bactérias benéficas, representando um risco para o equilíbrio do microbioma intestinal.
As bactérias produzem produtos químicos chamados bacteriocinas para matar os concorrentes microbianos. Esses produtos químicos atuam como conservantes naturais, matando patógenos potencialmente perigosos nos alimentos. Os lantibióticos são uma classe de bacteriocinas com propriedades antibacterianas particularmente fortes e são amplamente utilizadas pela indústria alimentícia.
Apesar do uso generalizado de Lantibióticos, pouco se sabe sobre como estas biotinas afetam o microbioma intestinal de quem as consome. Os micróbios no intestino vivem num equilíbrio delicado, com as bactérias comensais a proporcionarem benefícios importantes ao organismo, ao decomporem nutrientes, produzirem metabolitos e – o que é mais importante – defenderem-se contra agentes patogénicos. Se demasiadas bactérias comensais forem mortas indiscriminadamente por conservantes alimentares antimicrobianos, bactérias patogénicas oportunistas podem assumir o controlo e causar estragos – com resultados que não são melhores do que comer alimentos contaminados.
Um novo estudo publicado na revista ACS Chemical Biology por cientistas da Universidade de Chicago descobriu que os lantibióticos, a classe mais comum de agentes biológicos, têm um forte efeito inibitório sobre patógenos e bactérias comensais intestinais que mantêm a saúde humana.
A nisina é um fungicida comumente usado em tudo, desde cerveja e salsichas até queijos e molhos. É produzido por bactérias que vivem nas glândulas mamárias das vacas, mas os micróbios do intestino humano também produzem biocidas semelhantes. Zhenrun “Jerry” Zhang, PhD, pesquisador de pós-doutorado no laboratório de Eric Pamer, MD, Donald F. Steiner, professor de medicina da Universidade de Chicago e diretor do Duchosos Family Institute, queria estudar os efeitos dessa biotina que ocorre naturalmente nas bactérias intestinais comensais.
“Essencialmente, a nisina é um antibiótico que tem sido adicionado à nossa alimentação há muito tempo, mas a forma como afecta os nossos micróbios intestinais não foi bem estudada”, disse Zhang. “Embora possa ser muito eficaz na prevenção da contaminação dos alimentos, também pode ter um impacto maior nos micróbios intestinais do nosso corpo”.
Ele e seus colegas exploraram um banco de dados público de genomas bacterianos intestinais humanos e descobriram genes que produzem seis lantibióticos diferentes derivados do intestino que são muito semelhantes à nisina, quatro dos quais são novos. Eles então trabalharam com Wilfred A. van der Donk, Ph.D., professor de química Richard E. Hector na Universidade de Illinois em Urbana-Champaign, para produzir diferentes versões desses antibióticos para testar seus efeitos em patógenos e bactérias intestinais comensais. Os pesquisadores descobriram que, embora diferentes Lantibióticos tivessem efeitos diferentes, eles eram igualmente eficazes em matar patógenos e bactérias comuns.
Zhang disse: "Este estudo mostra pela primeira vez que as bactérias comensais intestinais são suscetíveis aos Lantibióticos, às vezes até mais sensíveis do que os patógenos. A julgar pelo conteúdo atual de Lantibióticos nos alimentos, é provável que eles também afetem a nossa saúde intestinal".
Zhang e sua equipe também estudaram a estrutura dos Lantibióticos para entender melhor sua atividade e, portanto, como suas propriedades antimicrobianas poderiam ser aproveitadas para sempre. Por exemplo, num outro estudo, o laboratório Palmer descobriu que um consórcio de quatro micróbios, incluindo um que produz lantibiotina, ajudou a proteger os ratos contra enterococos resistentes a antibióticos. Eles também estão estudando a prevalência de genes resistentes à biotina-rand em diferentes populações para entender melhor como esse tipo de bactéria coloniza o intestino sob diferentes condições e dietas.
"Parece que os Lantibióticos e as suas estirpes derivadas nem sempre são benéficos para a saúde, por isso estamos à procura de formas de compensar potenciais efeitos adversos e, ao mesmo tempo, tirar partido das suas propriedades antimicrobianas mais benéficas", disse Zhang.