O microbioma intestinal como fator-chave no desenvolvimento de doenças neurodegenerativas

Doenças neurodegenerativas (DDNs), para as quais não há cura conhecida e cujas causas permanecem obscuras, causam danos irreversíveis ao cérebro e ao sistema nervoso. A pesquisa sobre essas doenças geralmente se concentra no cérebro, mas estudos em camundongos nos últimos anos sugeriram que o microbioma também desempenha um papel no início e na progressão de algumas DDNs.

"Esses resultados sugerem que o microbioma intestinal desempenha um papel importante no início e na progressão de pelo menos algumas doenças neurodegenerativas", disse Chris Ellis, pesquisador principal de uma equipe multidisciplinar de microbiologistas da Netellis, da Universidade do Tennessee em Knoxville e da Universidade da Carolina do Norte em Chapel Hill.

Na ASM Microbe, o encontro anual da Sociedade Americana de Microbiologia, esses pesquisadores apresentaram uma nova ligação entre um metabólito produzido por micróbios intestinais e três doenças neurodegenerativas (DNDs) em humanos. Sua análise sugere que o metabólito DHPS (2,3-di-hidroxipropano-1-sulfonato) pode ajudar a responder a perguntas-chave sobre como as vias metabólicas do enxofre podem ligar o microbioma a essas doenças.

O DHPS não havia sido detectado anteriormente em humanos, e os pesquisadores observaram que os metabólitos produzidos por micróbios intestinais em pacientes com DDN podem oferecer pistas valiosas para melhor compreensão, o que pode levar a melhores ferramentas de diagnóstico ou até mesmo tratamentos.

Em estudos anteriores, cientistas descobriram que transplantes fecais podem aliviar a progressão semelhante à do Alzheimer em camundongos e, quando transplantes fecais de pessoas com a doença são dados aos camundongos, os animais sofrem comprometimento da memória.

Os pesquisadores conduziram um novo estudo para determinar os perfis bacterianos e metabólicos característicos do microbioma intestinal em pessoas diagnosticadas com uma das três doenças não transmissíveis (DNDs): esclerose lateral amiotrófica (ELA), doença de Alzheimer (DA) e doença de Parkinson (DP). Para obter dados iniciais da doença, eles coletaram amostras de fezes de pacientes diagnosticados durante as duas primeiras consultas com especialistas e compararam os resultados dessas amostras com amostras coletadas de indivíduos saudáveis.

A análise identificou 19 biomarcadores metabólicos de neurodegeneração em todos os três grupos de NDD; eles também encontraram 20 marcadores únicos para ELA, 16 marcadores únicos para DA e nove marcadores únicos para DP. Esses biomarcadores comuns incluíam metabólitos associados à dishomeostase nas vias metabólicas do enxofre.

Além disso, em todos os três grupos de doenças, eles encontraram associações com os táxons bacterianos Bilophila e Desulfovibrio, que desempenham um papel na síntese e degradação de DHPS. O aumento nos níveis de Bilophila foi consistente com a observação de que pacientes com DA, ELA e DP apresentaram menos DHPS em suas amostras de fezes em comparação com indivíduos saudáveis.

Bilophila pode degradar DHPS em sulfeto de hidrogênio, e o acúmulo de sulfeto de hidrogênio está associado à disfunção mitocondrial, que contribui para o desenvolvimento da DDN. O sulfeto de hidrogênio está associado a características conhecidas da DDN, incluindo inflamação, estresse oxidativo e disbiose intestinal.

Os autores sugeriram que o novo estudo destaca o DHPS como um “elo perdido” em nossa compreensão atual dos mecanismos que ligam o NDD ao metabolismo do enxofre, à disfunção mitocondrial e à neuroinflamação.