Ninguém mais se assusta ao ouvir que no próprio sistema digestivo vive uma profusão de bactérias, a microbiota intestinal. Talvez surpreenda mais saber que também há vírus residentes. São bacteriófagos, especializados em atacar bactérias (ver Pesquisa FAPESP nº 360). “Onde há bactérias, há fagos”, resume o biólogo Antônio Pedro Camargo, do Instituto de Química da Universidade de São Paulo (IQ-USP). Ele é coautor de um artigo publicado esta semana (6/2) na revista científica Science Advances, que apresenta um grupo de fagos gigantes intestinais que se mostrou mais disseminado do que se imaginava.
O estudo analisou mais de 10 mil genomas já publicados e identificou mais de 7 mil espécies de fagos gigantes no microbioma humano. Eles estão presentes em amostras coletadas em vários países da América do Norte, da Europa e da Ásia, em dois países da África e na Austrália. Não foram incluídas amostras das américas Central e do Sul. O tamanho do genoma é o que define a classificação dos vírus: os bacteriófagos normais têm em média 50 mil pares de bases (pb). Já o grupo que ganhou o nome de jumbo gut (os jumbos do intestino), abreviado para Jug, têm ao menos 200 mil pb, chegando a mais de 800 mil pb. “É cerca de um terço do tamanho do genoma de algumas bactérias”, compara Camargo. É surpreendente porque os vírus são muito mais simples, dependendo inclusive da maquinaria de alguma célula – seja ela animal, vegetal ou bacteriana – para se reproduzir (ver Pesquisa FAPESP nº 292).
A partir dessa compilação computacional, o estudo liderado por pesquisadores da Universidade de Ciência e Tecnologia em Hefei, na China, estabeleceu um grande banco de dados batizado de Coleção de Genomas de Fagos Gigantes (HPGC). Camargo foi convidado a participar do estudo por seus trabalhos com metagenômica em larga escala, que analisa o material genético colhido de amostras ambientais, possibilitando uma prospecção mais ampla.
A análise indicou que os Jug têm genes para mecanismos biológicos ausentes em fagos menores. Ainda falta, no entanto, entender essas funções. “A evolução dos vírus é muito rápida, é difícil fazer comparações com vírus semelhantes para detectar a função”, explica o biólogo do IQ-USP. Segundo ele, além de perceber que esses vírus circulam entre seres humanos e outros animais, foi inesperado constatar sinais de que genes passaram de um tipo de fago a outro, algo conhecido como transferência horizontal. Entre pessoas, eles parecem ser transmitidos de mãe para filho, principalmente no parto, e como consequência de transplante fecal, uma técnica ainda experimental que visa corrigir problemas na microbiota do sistema digestivo.
Os Jug parecem ser especializados em infectar bactérias dos gêneros Bacteroides e Phocaeicola, que no intestino humano e de animais degradam gordura e açúcares grandes (glicanos) em moléculas menores. São bactérias que contribuem para a saúde do sistema digestivo, ainda não está claro como funciona a modulação de suas populações pelos fagos.
“Os fagos gigantes são mesmo muito disseminados e infectam todos os grupos de bactérias”, afirma a bióloga Poliane Alfenas-Zerbini, da Universidade Federal de Viçosa (UFV), em Minas Gerais. Ela destaca que esses fagos gigantes também são encontrados infectando bactérias associadas a plantas, sua área de estudo, dos quais cerca de 80% dos genes têm função ainda desconhecida. “A ampla disseminação desse grupo de vírus sugere um papel ecológico muito relevante, mas ainda muito pouco estudados.”
Um desafio para aprofundar os estudos, ao menos com fagos gigantes do sistema digestivo, é a dificuldade de cultivar suas bactérias hospedeiras em laboratório. As técnicas para isolá-los também vêm sendo aprimoradas. A expectativa é de que o HPGC estimule os esforços para caracterizar os ciclos de vida desses vírus e entender seu impacto na ecologia da microbiota intestinal.
Projeto
Centro de Pesquisa em Biologia de Bactérias e Bacteriófagos (Cepid B3) (nº 21/10577-0); Modalidade Centros de Pesquisa, Inovação e Difusão (Cepid); Pesquisador responsável Shaker Chuck Farah (USP); Investimento R$ 42.173.715,79 (para todo o Cepid).
Artigo científico
CHEN, L. et al. Animal-associated jumbo phages as widespread and active modulators of gut microbiome ecology and metabolism. Science Advances. v. 12, n. 6. 6 fev. 2026.
