Microbioma: cultivando com propósito

Artigo traduzido por Hilton Sousa. O original está aqui.

por Michael van der Heuvel

Pesquisadores rastreiam os fatores causais ambientais e genéticos da asma, diabetes tipo 1 e alergias. Muitos estudos mostram o quão importante o microbioma intestinal é nesse contexto. Ao invés de acabar recebendo um tratamento tardio, vale a pena proteger nossos inquilinos bacterianos do berço até a sepultura.

É uma comunidade viva muito especial: em nossos intestinos há, cientistas calculam, de 10 a 100 trilhões de bactérias levando a vida. O Projeto MetaHIT (Metaenomics of the Human Intestinal Tract)  mostra mais de 1.000 espécies carregando 3.3 milhões de genes. Está tornando-se cada vez mais claro o tipo de significância que o microbioma tem. Aqui está uma visão geral (em inglês):

Diabetes condenada

Ramnik Xavier, de Cambridge, descobriu que o microbioma de bebês muda muito antes de o diabetes tipo 1 se desenvolver. Juntamente com colegas, ele recrutou como parte do estudo DIABIMMUNE 33 crianças da Finlândia e Estônia, para explicar diferenças regionais. Todos os participantes tinham fator de risco para diabetes tipo 1.

Cerca de 12 meses antes da doença autoimune se expressar, a diversidade alfa caiu 25%. Cientistas interpretam isso como sendo uma medida estatística da diversidade de espécies em regiões fortemente restritas. Bactérias com efeitos presumidamente protetores desaparecem – dando vantagens a outras bactérias que Xavier rotula de “potencialmente perigosas”. Seu aumento leva à inflamação. O metaboloma – o metabolismo conjunto de todas as bactérias – não muda como desfecho disso. Os pesquisadores não apenas veem utilidades potenciais em exames de fezes. Eles reportam que também poderia ser possível para pacientes em risco beneficiarem-se de transplantes de fezes, para evitar ser vítima do diabetes tipo 1. No presente, médicos empregam esse procedimento para diarréias associadas com o Clostridium difficile.

A alternativa: se crianças receberem probióticos durante os primeiros 27 dias de vida, seu risco de desenvolver anticorpos contra as ilhotas pancreáticas (as células responsáveis por produriz insulina) é significativamente reduzida, estatisticamente. Foi isso que Ulla Uusitalo, da Universidade Tampa, trabalhando em conjunto com colegas do Consórcio TEDDY (The Environmental Determinants of Diabetes in the Young) descobriu.

Os intestinos protegem os pulmões

Nossos pequenos pacientes não sofriam apenas de doenças ligadas ao metabolismo. Atopias surgiram de maneira muito mais frequente. Marie-Claire Arrieta, da Universidade de Vancouver, examinou amostra de fezes de 319 bebês. Ela a companhou o desenvolvimento de saúde dos jovens participantes ao longo de 3 anos. Crianças que posteriormente sofreram de asma tiveram falta de bactérias FLVR – para ser preciso, Faecalibacterium, Lachnospira, Veillonella e Rothia. Na hipótese reversa, Arrieta queria saber se esses microorganismos têm propriedades protetoras.

Quando Arrieta transferiu fezes de crianças com asma para os intestinos de ratos estéreis, recém-nascidos, os seguintes efeitos foram vistos: sempre que os pesquisadores estimulavam as vias aéreas, reações inflamatórias apareciam. Entretanto, quando os animais receberam bactérias FLVR, os sintomas de asma não se apresentaram. Essa diferença pode derivar da produção metabólica de ácidos graxos de cadeia curta, especulam os autores. Eles sugerem mais estudos, para avaliar a significância de vários germes.

Pequenas moléculas 

Ácidos graxos de cadeia curta também desempenham um papel na moderação das reações enxerto-hospedeiro depois do transplante de células tronco alogênicas. Nathan Mathewson, da Universidade de Michigan, queria a priori evitar dano intestinal. Quando ele forneceu butirato ou bactérias produtoras de butirato a ratos que sofreram transplante de células tronco, via sonta estomacal, houve um nível distintamente reduzido de efeitos colaterais indesejáveis. Mathewson vê dois mecanismos que respondem por suas obesrvações: por um lado, a molécula funciona como fonte de energia para células epiteliais. Por outro, ela inibe as histona-deacetilases. Essas enzimas não apenas regulam os processos de transcrição – elas também controlam o ciclo celular incluindo a morte das células epiteliais intestinais. Depois do sucesso com roedores, Mathewson agora planeja estudos clínicos. Ele quer tentar “alimentar” as bactérias produtoras de butirato no intestino humano com derivados de amido que nós não podemos digerir.

Às vezes boas, às vezes ruins

Bactérias intestinais não têm apenas – como pode ser deduzido dos estudos mencionados – efeitos desejáveis, mas podem levar ao agravamento de doenças específicas. O pano de fundo para isso é: logo após o nascimento, as bactérias colonizam nosso intestino, e um certo nível de tolerância acontece através das células T-reguladoras. Essas espécies, de acordo com estudos anteriores, também desempenham um papel central em episódios de derrames. No caso de ratos transgênicos cujos sistemas imunes não carregam células T-auxiliares, a extensão do dano cai em 75% comparado com ratos selvagens.

Corinne Benakis, da Universidade de Nova York está agora atrás da questão de se intervenções farmacológicas são possíveis – e chegou a um ponto de vista diferenciado. Ela tratou roedores por duas semanas usando amoxicilina e ácido clavulânico. Subsequentemente Benakis simulou um derrame ao bloquear artérias cranianas. A extensão do dano caiu efetivamente 60% em comparação com o grupo controle. Os pesquisadores, após darem as doses do antibiótico, encontraram mais células T-reguladoras no intestino. Ao mesmo tempo, houve menos células T gama-delta – um tipo que, de acordo com Benakis, sequer chega ao tecido macio das meninges. A relevância clínica disso ainda não está clara. Olhando em termos puramente especulativos, pessoas com alto risco de derrame poderiam potencialmente beneficiar-se de um antibiótico profilático.