Os pesquisadores se esforçam para entender como os micróbios afetam a saúde e a doença.
Matéria da Nature.
A ligação do intestino à saúde mental
Um estudo de um par de 1.000 coortes fortaleceu o vínculo entre a comunidade de microrganismos que vivem no intestino e a saúde mental.
Jeroen Raes, da Universidade Católica de Lovaina, na Bélgica, e sua equipe inicialmente procuraram ligações entre o microbioma e a depressão e a qualidade de vida dos participantes do Projeto de Flora Intestinal Flamengo da Bélgica. Nesta coorte, a equipe mostrou que duas espécies bacterianas estavam correlacionadas positivamente com a alta qualidade de vida autorreferida, enquanto uma terceira era mais abundante em pessoas que relatavam baixa qualidade de vida. Uma análise subsequente que categorizou as pessoas como tendo um dos quatro tipos de microbioma descobriu que as pessoas com depressão tinham mais frequentemente um tipo associado à baixa abundância bacteriana em geral. Usando as caracterizações genéticas publicadas das vias metabólicas bacterianas do intestino, a equipe também mostrou cerca de 50 rotas pelas quais vários micróbios intestinais podem produzir metabólitos neuroativos.
O estudo enquadra hipóteses para trabalhos futuros para investigar se o microbioma pode afetar a saúde mental – e, se houver, se isso ocorre através da sinalização alterada da dopamina.
Nature Microbiol . 4 , 623–632 (2019)
A chave para o transplante fecal
Uma análise de acompanhamento de um ensaio clínico de referência do transplante de microbiota fecal (FMT) para colite ulcerosa pode ter identificado espécies bacterianas que poderiam ajudar a tratar essa forma de doença inflamatória intestinal. Em um estudo de 2017, 27% das pessoas com colite ulcerosa entraram em remissão completa após receber a FMT – um sucesso, mas parcial (Parte do Panorama da Natureza: O microbioma intestinal).
Agora, Nadeem Kaakoush, da Universidade de New South Wales, em Sydney, Austrália, e seus colegas relatam análises detalhadas que ligam a remissão a características dos microbiomas intestinais dos receptores antes e depois do tratamento, e também à composição bacteriana das fezes dos doadores.
As pessoas cuja doença entrou em remissão tiveram maior diversidade geral de microbiota antes e depois da FMT. Porém, após o tratamento, a remissão foi associada ao enriquecimento de duas espécies de bactérias: Eubacterium hallii e Roseburia inulinivorans . Pensa-se que esses micróbios aumentem a produção de ácidos graxos de cadeia curta (SFCAs) e a quebra do amido. De fato, a coragem das pessoas em remissão mostrou um aumento na produção de SCFA.
A probabilidade de sucesso do tratamento também se correlacionou com o conteúdo bacteriano das fezes doadas. A remissão era mais provável se as fezes apresentassem altos níveis de espécies de Bacteroides , enquanto as espécies de Streptococcus eram mais comuns em amostras que não induziam remissão.
Os resultados podem permitir a seleção racional de doadores e receptores de FMT para colite ulcerosa e permitir aos médicos o uso de cepas bacterianas específicas para melhorar as respostas ou tratar a colite ulcerosa.
Gastroenterologia 156 , 1440–1454 (2019)
Micróbio aumenta a saúde metabólica
De acordo com um ensaio clínico, uma dose diária da bactéria Akkermansia muciniphila pode tratar a síndrome metabólica – uma condição que predispõe os indivíduos a diabetes tipo 2 e doenças cardiovasculares graves, e é marcada por obesidade, pressão alta e níveis elevados de açúcar no sangue , gorduras e colesterol. A. muciniphila é abundante nas entranhas das pessoas magras e sua prevalência diminui com a obesidade. Em um estudo de prova de princípio, os pesquisadores belgas deram às pessoas que eram resistentes à insulina e com sobrepeso ou obesidade uma preparação de A. muciniphila viva ou pasteurizada , ou um placebo, diariamente por três meses.
As bactérias vivas e pasteurizadas tiveram efeitos benéficos. A A. muciniphila pasteurizada reduziu os níveis de insulina circulante e colesterol total e diminuiu a resistência à insulina. Os micróbios também reduziram a contagem de glóbulos brancos, uma indicação de que havia menos inflamação geral. Não está claro por que as bactérias mortas foram mais eficazes, mas os resultados sugerem que os metabólitos ou fragmentos da parede celular podem ser terapeuticamente ativos.
Patrice Cani, da Universidade Católica de Louvain, Louvain-la-Neuve, Bélgica, e sua equipe observam que o estudo foi pequeno, com apenas cerca de dez pessoas por grupo, e nem a gordura abdominal nem o índice de massa corporal foram reduzidos. Eles agora estão analisando os efeitos de moléculas individuais em camundongos e planejando um estudo maior de A. muciniphila pasteurizada em humanos.
Nature Med . 25 , 1096-1103 (2019)
Efeito bacteriano nas vias da doença
Investigações de ligações entre o microbioma intestinal e doenças específicas tendem a ter um problema de causalidade: não está claro se um microbioma alterado contribui para a doença ou se a doença altera a coleção de micróbios. Mas uma equipe de pesquisadores liderada por Serena Sanna e Cisca Wijmenga na Universidade de Groningen, na Holanda, e Mark McCarthy, na Universidade de Oxford, Reino Unido, abordou esse problema usando uma abordagem analítica chamada randomização mendeliana – na qual variantes genéticas são tratadas como manipulações que definem grupos experimentais – para mostrar que o microbioma pode causar disfunção metabólica. A equipe também sugeriu um mecanismo pelo qual isso ocorre: alterações na produção microbiana de ácidos graxos de cadeia curta (AGCCs).
Verificou-se que a saúde metabólica de quase 1.000 pessoas na Holanda se correlacionava com a presença de certas bactérias e vias metabólicas bacterianas. Mais notavelmente, níveis mais altos de butirato nas fezes – um SCFA produzido por micróbios intestinais – previam melhores respostas à insulina. O estudo também mostrou que os genes dos participantes preveem parcialmente o nível de produção de butirato nas entranhas das pessoas e a estrutura do microbioma de maneira mais ampla – um achado confirmado em um grupo diferente de mais de 4.000 indivíduos.
Então veio o teste de causalidade. Se a sensibilidade alterada à insulina altera o microbioma (em vez de o microbioma atrapalhar a fisiologia da insulina), todos os fatores genéticos conhecidos por influenciarem a sensibilidade à insulina também devem prever a produção de butirato de uma pessoa. Mas eles não fizeram. Isso sugere que os genes associados à estrutura do microbioma e às respostas à insulina influenciam os microbiomas intestinais, que, por sua vez, interrompem a sinalização da insulina.
A equipe também descobriu que variantes genéticas que elevam os níveis fecais de outro SCFA derivado de bactérias, propionato, aumentam o risco de diabetes tipo 2. Essas descobertas abrem caminho para tratamentos mais personalizados da doença metabólica.
Nature Genet . 51 , 600–605 (2019)
Parto e microbioma
O microbioma intestinal de uma pessoa é semeado no início da vida, de acordo com as bactérias às quais está exposto e com que sucesso esses micróbios colonizam o intestino. Pesquisa, liderada por Trevor Lawley no Wellcome Sanger Centre em Hinxton, Reino Unido, e Nigel Field na University College London, mostra que um parto por cesariana afeta radicalmente os microbiomas de recém-nascidos e que os bebês nascidos dessa maneira costumam receber bactérias hospitalares oportunistas .
Analisando 596 bebês saudáveis logo após o nascimento e novamente com 8 a 10 meses de idade, os pesquisadores mostraram que, quando os bebês tinham 4 dias de idade, os microbiomas daqueles entregues pela cesárea eram marcadamente diferentes daqueles de bebês nascidos na vagina. E, embora os microbiomas de bebês com cesariana tenham se aproximado gradualmente dos bebês nascidos na vagina durante as primeiras três semanas de vida, diferenças significativas persistiram na infância.
Uma das diferenças mais pronunciadas nos microbiomas de bebês com cesariana foi a baixa abundância de Bacteroides . Os níveis de bactérias comumente encontrados em hospitais nos microbiomas de recém-nascidos em cesariana diminuíram acentuadamente nos meses após o nascimento, mas esses organismos ainda eram um pouco mais comuns do que em bebês nascidos de vagina por cerca de oito meses. Os autores atribuíram as diferenças aos bebês nascidos por cesariana com menos exposição ao microbioma materno durante o parto. Mas o estudo também descobriu que, quando as mães que deram à luz por via vaginal receberam antibióticos pré-natais, profiláticos – que também são administrados a quase todas as mulheres que têm cesarianas – os microbiomas de seus bebês também eram baixos em bactérias Bacteroides .
Tanto a entrega da cesariana quanto a exposição a antibióticos têm sido implicadas no desenvolvimento de alergias na infância. Embora o estudo não forneça evidências diretas de que um microbioma alterado é o elo mecanicista entre esses eventos e doenças, levanta a questão de saber se um microbioma intestinal inicial drasticamente diferente tem consequências a longo prazo.
Perda de peso sem ganhos microbianos
Cientistas franceses examinaram os microbiomas de pessoas com obesidade severa e como as comunidades de micróbios mudaram após a cirurgia bariátrica. A pesquisa, realizada por Karine Clément, na Universidade Sorbonne, em Paris, e seus colegas de trabalho, mostrou que a maioria das pessoas que são severamente obesas têm microbiomas intestinais empobrecidos – e que a perda de peso pós-cirúrgica e a melhoria da saúde metabólica não foram acompanhadas por uma recuperação completa de diversidade microbiana.
Os microbiomas foram analisados quantificando a diversidade genômica geral e medindo os níveis séricos de metabólitos associados a microbiomas antes e após a cirurgia. Três quartos dos participantes apresentaram baixa riqueza microbiana de genes – em comparação com 20 a 40% das pessoas que eram moderadamente obesas. Quando os autores procuraram correlações entre metabólitos e estrutura do microbioma, eles descobriram que nove metabólitos foram afetados por alterações no microbioma.
A cirurgia bariátrica – uma banda gástrica ou um desvio – aumentou a diversidade microbiana em 25 a 40%, mas, em média, os níveis permaneceram mais baixos do que os de pessoas com peso saudável. Isso ocorreu um ano após a cirurgia, quando a perda de peso era máxima. Em algumas pessoas, a falta comparativa de diversidade persistiu cinco anos após a cirurgia.
O estudo sugere que a aplicação de estratégias para corrigir a disbiose intestinal associada à obesidade grave, juntamente com a cirurgia, poderia melhorar ainda mais a função metabólica.
