Microbiomas intestinais desordenados são encontrados em pacientes com doença cerebral hemorrágica

Um novo estudo mostra que pessoas com uma doença genética rara que causa sangramento no cérebro têm microbiomas intestinais distintos daqueles sem a doença. Além disso, são as moléculas produzidas por esse desequilíbrio bacteriano que fazem com que as lesões se formem no cérebro desses pacientes.

Os resultados são os primeiros em qualquer doença neurovascular humana. Eles têm implicações tanto no tratamento da doença quanto no exame de outras doenças neurovasculares que podem ser afetadas pelo microbioma intestinal de uma pessoa.

O estudo foi conduzido por pesquisadores da University of Chicago Medicine e publicado em 27 de maio em Nature Communications . Ele examinou as bactérias intestinais de pacientes com angioma cavernoso (CA), uma doença em que anormalidades nos vasos sanguíneos se desenvolvem no cérebro e causam derrames, apreensões, e complicações neurológicas graves.

A doença é causada por uma mutação genética na lesão - que pode ser hereditária ou de ocorrência esporádica - e sua gravidade e curso variam amplamente entre os pacientes.

UChicago é líder no estudo desta doença. Foi designado um centro de excelência para angiomas cavernosos e trata pacientes com a doença de todo o mundo.

Os investigadores deram pistas de que a doença pode ser afetada pelo microbioma intestinal:Autor sênior Issam Awad, MD, o John Harper Seeley Professor de Neurocirurgia e Diretor de Cirurgia Neurovascular da UChicago Medicine, foi um parceiro em um estudo anterior em camundongos, que mostrou que as células que revestiam os vasos sanguíneos do cérebro reagiam às bactérias intestinais dos animais.

"As implicações disso foram muito grandes, "disse ele." Mas não sabíamos se este conceito de um microbioma único que favorece o desenvolvimento de lesões seria verdadeiro em seres humanos. "

Descobrir, Pesquisadores da UChicago - trabalhando com pesquisadores da Universidade da Califórnia em São Francisco, Universidade do Novo México, Universidade da Pensilvânia, e o grupo de apoio ao paciente da Angioma Alliance - coletou amostras de fezes de mais de 120 pacientes com AC.

As amostras foram então analisadas quanto ao seu conteúdo bacteriano e comparadas com amostras da população em geral. As amostras de CA mostraram quantidades significativamente maiores de bactérias gram-negativas e menos bactérias gram-positivas.

Os pesquisadores identificaram uma combinação de três espécies bacterianas comuns, cuja abundância relativa pode distinguir os pacientes com CA de pacientes controle sem lesões com CA, com alta sensibilidade e especificidade.

As amostras de CA também mostraram uma rede desequilibrada de bactérias que era muito mais desordenada do que a rede bacteriana da população em geral.

Os pacientes com CA de todos os diferentes locais de coleta tinham o mesmo microbioma distinto, independentemente de terem herdado a mutação ou terem uma lesão esporádica, e independentemente do número de lesões que apresentavam. "

Issam Awad MD, Autor sênior do estudo e diretor de cirurgia neurovascular, Centro Médico da Universidade de Chicago

Os pesquisadores mostraram ainda que o desequilíbrio bacteriano em pacientes com CA produz moléculas de lipopolissacarídeo (LPS), que viajam através da corrente sanguínea para o cérebro e se ligam ao revestimento dos vasos sanguíneos do cérebro, facilitando o desenvolvimento da lesão. "Todas essas evidências apontaram para o microbioma como uma causa de lesões ao invés de um efeito, "Awad disse.

Os pesquisadores também coletaram sangue de vários pacientes com CA e usaram o aprendizado de máquina computacional avançado para identificar a combinação de sinais moleculares associados à doença. Aqueles com CA tinham biomarcadores sanguíneos relacionados com LPS e moléculas inflamatórias significativamente diferentes. O resultado foi essencialmente um inteligente, teste personalizado para cada paciente com CA.

"Ao observar as combinações de bactérias e os biomarcadores sanguíneos, fomos capazes de medir o quão agressiva a doença era em cada paciente, "disse Sean Polster, MD, um residente de neurocirurgia na UChicago Medicine e primeiro autor do artigo. Polster passou dois anos de sua residência em neurocirurgia coordenando o estudo entre as diferentes instituições.

Os pesquisadores estão começando a pensar sobre como esses resultados afetam o tratamento. Estudos anteriores em ratos mostraram que os emulsionantes alimentados - que costumam ser usados ​​como conservantes em alimentos processados ​​- tinham mais sangramento no cérebro, provavelmente devido à maneira como eles interromperam a rede bacteriana do intestino. Os pesquisadores agora dizem aos pacientes para evitar esses conservantes.

Embora os antibióticos e probióticos possam parecer cursos naturais de tratamento, eles podem alterar o equilíbrio bacteriano de maneiras que levam a problemas maiores. "Isso é mais complicado do que parece, "disse Awad.

Contudo, ele diz aos pacientes de CA com infecções causadas por bactérias gram-negativas (como infecções do trato urinário ou prostatite) que os tratem imediatamente para evitar mais lesões cerebrais potenciais.

Os pesquisadores também estão investigando se essa conexão microbioma-cérebro pode ser examinada em outras doenças. Já, eles mostraram que os mesmos genes e biomarcadores envolvidos na CA também estão ativos no cérebro humano à medida que envelhecemos. "Os pacientes têm muita esperança de que estejamos trabalhando nisso, "Polster disse.

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