Interação microbioma-hospedeiro: prospecção e validação de biomarcadores de interesse agropecuário e descoberta de alvos terapêuticos em bovinos

Resumo

Duas características cruciais da pecuária são a eficiência alimentar (EA) e a emissão de metano entérico (EM) dos animais. Estudos utilizando diferentes tecnologias ômicas relataram que a microbiota ruminal pode promover variações fenotípicas no hospedeiro a curto e longo prazo. Existem muitas teorias possíveis para a comunicação interespécies entre a microbiota e as células hospedeiras, como por meio de proteínas, RNA e metabólitos, que podem ser transportados por todo o corpo do hospedeiro por meio de vesículas extracelulares (EVs). Pequenos RNAs não codificantes (sRNAs), como os microRNAs (miRNAs), representam candidatos promissores a uma "linguagem comum" entre as espécies, pois são produzidos por todos os organismos vivos e podem ser transportados por todo o corpo do hospedeiro por EVs. Estudos recentes sugerem que os miRNAs podem regular a expressão gênica bacteriana e, assim, influenciar a composição do microbioma. Além disso, as observações de estudos suportam a existência de RNAs em organismos procarióticos semelhantes aos miRNAs (msRNAs), capazes de regular a expressão gênica do hospedeiro. Nossa hipótese é que o hospedeiro pode regular sua microbiota através da ação de elementos reguladores (como miRNAs) e da interação entre genes, assim como os microrganismos podem regular várias vias metabólicas do hospedeiro por meio de msRNA e proteínas específicas. Além disso, levantamos a hipótese de que os EVs podem transportar esses mediadores primários nas comunicações microbiota-hospedeiro. Assim, os objetivos desta proposta de pesquisa são: (1) investigar a interação e regulação molecular entre o hospedeiro e candidatos microbianos associados à EA e EM em bovinos, (2) investigar msRNAs microbianos e miRNAs hospedeiros, e procurar por potenciais interações com base na regulação de sRNA, (3) identificar moléculas de sRNA transportadas por EVs e investigar o impacto de msRNAs candidatos em células do rúmen de bovinos cultivadas in vitro e, (4) identificar sRNAs e miRNAs candidatos no conteúdo ruminal, sangue e saliva como biomarcadores para os fenótipos de interesse. (AU)