Bactérias intestinais afetam a saúde do cérebro

Resumo: As bactérias intestinais afetam o comportamento das células imunológicas em todo o corpo e no cérebro, incluindo aquelas implicadas em distúrbios neurodegenerativos, como a doença de Alzheimer. As descobertas abrem a possibilidade de alterar o microbioma para prevenir ou tratar a neurodegeneração.

Fonte: WUSTL

Uma pilha crescente de evidências indica que as dezenas de trilhões de micróbios que normalmente vivem em nossos intestinos – o chamado microbioma intestinal – têm efeitos de longo alcance sobre o funcionamento de nossos corpos. Os membros desta comunidade microbiana produzem vitaminas, ajudam-nos a digerir os alimentos, previnem o crescimento excessivo de bactérias nocivas e regulam o sistema imunitário, entre outros benefícios.

Agora, um novo estudo sugere que o microbioma intestinal também desempenha um papel fundamental na saúde de nossos cérebros, de acordo com pesquisadores da Washington University School of Medicine em St. Louis.

O estudo, em camundongos, descobriu que as bactérias intestinais – em parte pela produção de compostos como ácidos graxos de cadeia curta – afetam o comportamento das células imunológicas em todo o corpo, incluindo as do cérebro que podem danificar o tecido cerebral e exacerbar a neurodegeneração em condições como a doença de Alzheimer. doença.

As descobertas, publicadas em 13 de janeiro na revista Ciênciaabrem a possibilidade de remodelar o microbioma intestinal como forma de prevenir ou tratar a neurodegeneração.

“Demos antibióticos a camundongos jovens por apenas uma semana e vimos uma mudança permanente em seus microbiomas intestinais, suas respostas imunes e quanta neurodegeneração relacionada a uma proteína chamada tau eles experimentaram com a idade”, disse o autor sênior David M. Holtzman, MD, Barbara Burton e Reuben M. Morriss III Ilustre Professor de Neurologia.

“O que é empolgante é que manipular o microbioma intestinal pode ser uma maneira de afetar o cérebro sem colocar nada diretamente no cérebro.”

Estão se acumulando evidências de que os microbiomas intestinais em pessoas com doença de Alzheimer podem diferir daqueles de pessoas saudáveis. Mas não está claro se essas diferenças são a causa ou o resultado da doença – ou ambos – e que efeito a alteração do microbioma pode ter no curso da doença.

Para determinar se o microbioma intestinal pode estar desempenhando um papel causal, os pesquisadores alteraram os microbiomas intestinais de camundongos predispostos a desenvolver danos cerebrais semelhantes ao Alzheimer e comprometimento cognitivo.

Os camundongos foram geneticamente modificados para expressar uma forma mutante da proteína tau do cérebro humano, que se acumula e causa danos aos neurônios e atrofia de seus cérebros aos 9 meses de idade.

Eles também carregavam uma variante do humano APOE gene, um importante fator de risco genético para a doença de Alzheimer. Pessoas com uma cópia do APOE4 variante são três a quatro vezes mais propensos a desenvolver a doença do que as pessoas com o mais comum APOE3variante.

Juntamente com Holtzman, a equipe de pesquisa incluiu o especialista em microbioma intestinal e co-autor Jeffrey I. Gordon, MD, Dr. Robert J. Glaser Distinguished University Professor e diretor do Edison Family Center for Genome Sciences & Systems Biology; primeiro autor Dong-Oh Seo, PhD, um instrutor em neurologia; e co-autor Sangram S. Sisodia, PhD, professor de neurobiologia na Universidade de Chicago.

Quando esses camundongos geneticamente modificados foram criados em condições estéreis desde o nascimento, eles não adquiriram microbiomas intestinais e seus cérebros mostraram muito menos danos às 40 semanas de idade do que os cérebros de camundongos que abrigavam microbiomas normais de camundongos.

Quando esses camundongos foram criados em condições normais e não estéreis, eles desenvolveram microbiomas normais. Um curso de antibióticos com 2 semanas de idade, no entanto, mudou permanentemente a composição das bactérias em seus microbiomas. Para camundongos machos, também reduziu a quantidade de dano cerebral evidente às 40 semanas de idade.

Os efeitos protetores das mudanças do microbioma foram mais pronunciados em camundongos machos portadores do vírus. APOE3 variante do que naqueles com alto risco APOE4variante, possivelmente porque os efeitos deletérios de APOE4cancelou parte da proteção, disseram os pesquisadores. O tratamento com antibióticos não teve efeito significativo na neurodegeneração em camundongos fêmeas.

“Já sabemos, a partir de estudos de tumores cerebrais, desenvolvimento normal do cérebro e tópicos relacionados, que as células imunológicas nos cérebros masculino e feminino respondem de maneira muito diferente aos estímulos”, disse Holtzman.

“Portanto, não é tão surpreendente que, quando manipulamos o microbioma, vimos uma diferença de sexo em resposta, embora seja difícil dizer exatamente o que isso significa para homens e mulheres que vivem com a doença de Alzheimer e distúrbios relacionados”.

Veja também

Isso mostra uma senhora mais velha

Outros experimentos ligaram três ácidos graxos específicos de cadeia curta – compostos produzidos por certos tipos de bactérias intestinais como produtos de seu metabolismo – à neurodegeneração. Todos esses três ácidos graxos eram escassos em camundongos com microbiomas intestinais alterados pelo tratamento com antibióticos e indetectáveis ​​em camundongos sem microbiomas intestinais.

Esses ácidos graxos de cadeia curta pareciam desencadear a neurodegeneração ativando células imunológicas na corrente sanguínea, que por sua vez, de alguma forma, ativavam células imunológicas no cérebro para danificar o tecido cerebral. Quando camundongos de meia-idade sem microbiomas foram alimentados com os três ácidos graxos de cadeia curta, suas células imunológicas cerebrais tornaram-se mais reativas e seus cérebros mostraram mais sinais de danos ligados à tau.

Estão se acumulando evidências de que os microbiomas intestinais em pessoas com doença de Alzheimer podem diferir daqueles de pessoas saudáveis. A imagem é de domínio público

“Este estudo pode oferecer informações importantes sobre como o microbioma influencia a neurodegeneração mediada por tau e sugere que terapias que alteram os micróbios intestinais podem afetar o início ou a progressão de distúrbios neurodegenerativos”, disse Linda McGavern, PhD, diretora do programa do Instituto Nacional de Distúrbios Neurológicos. e Stroke (NINDS), que forneceu parte do financiamento para o estudo.

As descobertas sugerem uma nova abordagem para prevenir e tratar doenças neurodegenerativas, modificando o microbioma intestinal com antibióticos, probióticos, dietas especializadas ou outros meios.

“O que eu quero saber é, se você pegasse camundongos geneticamente destinados a desenvolver doenças neurodegenerativas e manuseasse o microbioma pouco antes de os animais começarem a mostrar sinais de danos, você poderia retardar ou prevenir a neurodegeneração?” perguntou Holtzman.

“Isso seria o equivalente a iniciar o tratamento em uma pessoa no final da meia-idade que ainda é cognitivamente normal, mas à beira de desenvolver deficiências. Se pudéssemos iniciar um tratamento nesses tipos de modelos de animais adultos geneticamente sensibilizados antes que a neurodegeneração se tornasse aparente e mostrar que funcionou, esse poderia ser o tipo de coisa que poderíamos testar em pessoas”.

Sobre este microbioma e notícias de pesquisa em neurociência

Autor: Judy Martin Finch
Fonte: WUSTL
Contato: Judy Martin Finch – WUSTL
Imagem: A imagem é de domínio público

Pesquisa original: As descobertas aparecerão em Ciência

Leave a Comment