Bactéria identificada por cientistas do GIMM ajuda a controlar inflamação e infeções do intestino

Uma equipa liderada por Karina Xavier, investigadora do GIMM, identificou um potencial novo agente bioterapêutico capaz de eliminar infeções intestinais e reduzir inflamação em modelos de Doença Inflamatória Intestinal (DII). O estudo, agora publicado na revista Nature Communications, demonstra que uma estirpe inofensiva da bactéria Klebsiella – descoberta de uma forma inesperada durante experiências laboratoriais – consegue restaurar o equilíbrio da microbiota e impedir a colonização por bactérias patogénicas.

A bactéria, denominada Klebsiella sp. ARO112, ARO  em homenagem à estudante de doutoramento Ana Rita Oliveira, embora pertença ao mesmo grupo da conhecida Klebsiella pneumoniae, responsável por infeções hospitalares, é completamente não patogénica. Mais, em vez de causar doença, ajuda a recuperar a microbiota.

No laboratório, verificou-se que a ARO112 bloqueia bactérias causadores de doença, como Salmonella e algumas estirpes patogénicas de Escherichia coli e reduz patologias associadas à inflamação intestinal.

Neste novo estudo, conduzido por Vitor Cabral e Ana Rita Oliveira no laboratório da Karina Xavier, ratinhos com DII e com microbiota comprometida foram tratados com ARO112 após exposição a antibióticos e infeção por bactérias patogénicas, com resultados extremamente encorajadores: eliminação quase total da infeção; recuperação mais rápida da microbiota, permitindo o retorno de bactérias benéficas produtoras de metabólitos protetores; redução significativa da inflamação intestinal.

“Observámos eliminação total da infecção e drástica redução de patologias associadas à inflamação”, afirma Karina Xavier. “A bactéria não só removeu a infeção como acelerou a recuperação do ecossistema intestinal”.

A equipa comparou ainda a ARO112 com o probiótico comercial E. coli Nissle 1917, amplamente usado na Europa, que não mostrou efeito protetor neste contexto – reforçando a necessidade de probióticos ajustados a situações  clínicas específicas.

Os investigadores fizeram vários testes de segurança, em colaboração com o laboratório de Carles Ubeda (Valência), e concluíram que a ARO112 não apresenta nenhuma das características das bactérias causadoras de doença, ou seja, não forma biofilmes e não adquire facilmente genes de resistência a antibióticos. Mesmo quando lhe foi dada artificialmente uma resistência, a bactéria perdeu-a naturalmente poucos dias depois. Além disso, a sua presença no intestino é temporária, desaparecendo à medida que o ecossistema recupera.

Por ser uma estirpe natural da microbiota, a equipe está a explorar estratégias para, no futuro, ser administrada após tratamentos antibióticos para reduzir infeções e inflamação, oferecendo uma alternativa precisa e segura a procedimentos como o transplante fecal. Reconhecendo este forte potencial de translação clínica, a equipa de Financiamento & Inovação da GIMM está a avançar no percurso de valorização do ARO112, incluindo a maturação tecnológica, a análise do enquadramento regulatório e a articulação estratégica com a indústria. “Os antibióticos são essenciais, mas perturbam a microbiota”, refere Xavier. “No futuro, poderemos acompanhá-los com bactérias benéficas como esta, para restaurar o equilíbrio intestinal.”

(*) Vitor Cabral, Rita A. Oliveira, Margarida B. Correia, Miguel F. Pedro, Marc García-Garcerá, Carles Ubeda & Karina B. Xavier (2025) Klebsiella ARO112 promotes microbiota recovery, pathobiont clearance and prevents inflammation in IBD mice. Nature Communications. DOI: 10.1038/s41467-025-67015-w

Artigo original: https://www.nature.com/articles/s41467-025-67015-w

Este trabalho foi desenvolvido na Fundação GIMM – Gulbenkian Institute for Molecular Medicine, Portugal, em colaboração com o FISABIO e CIBER en Epidemiología y Salud Pública em Madrid, Espanha, e o Departamento the Microbiologia Fundamental da Universidade de Lausanne, Suíça.

2Departamento de Microbiologia Fundamental, Universidade de Lausanne, Lausanne, Suíça.
3FISABIO, Valência, Espanha.
4CIBER em Epidemiologia e Saúde Pública, Madrid, Espanha.

Este trabalho foi financiado pelos projetos da Fundação para a Ciência e a Tecnologia (FCT-Portugal) [PTDC/BIA-MIC/6990/2020] (KBX) e [SFRH/BPD/116806/2016] (VC), bem como pelo Município de Oeiras através do Proof-of-Concept InnOValley 2022 [IOVPoC-2022-21] (VC) e por uma bolsa da Comissão Europeia [MSCA-IF-2018-843183] (VC). Adicionalmente, este projeto foi também financiado pelo InfectERA-ERANET através da bolsa da FCT-Portugal (InfectERA/0004/2015) (KBX) e pela bolsa de Ações Complementares [PCIN-2015-094] do Ministério Espanhol da Economia e Competitividade (CU) e pelo 7.º Programa-Quadro de Investigação da UE atribuídos a KBX e CU, respetivamente, bem como por uma bolsa do MICINN espanhol [PID2023-150086OB-I00] e da Conselleria d’Innovació, Universitats, Ciència i Societat Digital [CIPROM/2021/053], atribuídas a CU. Os dados de RMN foram adquiridos no CERMAX, ITQB-NOVA, Oeiras, Portugal, com equipamento financiado pela FCT, projeto AAC 01/SAICT/2016.

Sobre a Fundação GIMM

O Gulbenkian Institute for Molecular Medicine (GIMM) é um novo instituto de investigação, nascido da fusão de duas das mais prestigiadas instituições biomédicas de Portugal – o Instituto Gulbenkian de Ciência (IGC) e o Instituto de Medicina Molecular João Lobo Antunes (iMM). Com um forte compromisso em expandir os limites do conhecimento, desenvolver soluções inovadoras para a saúde e traduzir descobertas em impacto real, o GIMM pretende afirmar-se como um líder global em ciências da vida e investigação biomédica.