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Bactérias intestinais podem afetar risco de demência

09 de junho de 2021 (Bibliomed). Nos últimos anos, vários estudos implicaram as bactérias intestinais em doenças degenerativas que envolvem a formação de aglomerados tóxicos de proteínas no cérebro, incluindo Parkinson, Alzheimer e esclerose lateral amiotrófica (ELA). No entanto, a complexidade da microbiota intestinal humana - que é a comunidade de microorganismos que vivem no intestino - e fatores ambientais, como a dieta, apresentam enormes desafios para os cientistas que tentam identificar o papel das bactérias.

Para contornar parte dessa complexidade, pesquisadores da Universidade da Flórida, nos Estados Unidos, se voltaram para um minúsculo verme nematóide chamado Caenorhabditis elegans. Os cientistas usam os vermes como “tubos de ensaio” para estudar o efeito de espécies bacterianas individuais no dobramento incorreto de proteínas. Cada verme tem apenas 1 milímetro de comprimento e exatamente 959 células, mas, assim como os animais maiores, tem intestinos, músculos e nervos.

Os vermes se alimentam de bactérias, mas no ambiente estéril do laboratório, eles não possuem microbiota própria. Quando os pesquisadores colonizaram o intestino de C. elegans com bactérias patogênicas que podem infectar o intestino de humanos, os micróbios não apenas interromperam o enovelamento de proteínas no intestino dos vermes, mas também em seus músculos, células nervosas e gônadas.

Por outro lado, bactérias “boas” que sintetizam uma molécula chamada butirato, evitam o acúmulo de proteínas e seus efeitos tóxicos associados. O butirato é um dos vários ácidos graxos de cadeia curta que as bactérias intestinais amigáveis ??produzem quando fermentam a fibra. As moléculas nutrem as células que revestem o cólon e têm vários benefícios conhecidos para a saúde. Pesquisas anteriores descobriram que o butirato é benéfico em modelos animais de doenças neurodegenerativas.

Para identificar quais bactérias podem ser responsáveis ??pelo dobramento incorreto de proteínas, os pesquisadores alimentaram C. elegans com diferentes espécies candidatas, uma por uma. Exemplos de proteínas mal dobradas em doenças cerebrais incluem as placas e emaranhados que caracterizam a doença de Alzheimer e as fibrilas de uma proteína chamada alfa-sinucleína na doença de Parkinson.

Distúrbios cerebrais ligados a proteínas mal dobradas, ou “distúrbios conformacionais de proteínas”, são uma das principais causas de morte e invalidez entre os idosos. No entanto, não existem curas ou tratamentos eficazes. Vários fatores que aumentam o risco desses distúrbios, incluindo idade, dieta, estresse e uso de antibióticos, também têm ligações com mudanças no microbioma intestinal. Além disso, um microbioma intestinal desequilibrado ou uma infecção intestinal podem exacerbar doenças neurodegenerativas.

Usando uma técnica que faz aglomerados de proteínas mal dobradas brilharem em verde sob um microscópio, eles compararam os tecidos desses vermes com os de vermes de controle que se alimentavam de sua dieta normal de bactérias.

Os vermes colonizados pelas bactérias “más” perderam alguma mobilidade, o que é um sintoma comum em pessoas com doenças neurodegenerativas. Em contraste, as bactérias que sintetizam butirato suprimiram a aglomeração de proteínas e seus efeitos tóxicos associados.

De acordo com os pesquisadores, esses resultados demonstram o potencial do uso de micróbios produtores de butirato para prevenir e tratar doenças neurodegenerativas.

Fonte: PLOS Pathogens. DOI: 10.1371/journal.ppat.1009510.