Micróbios intestinais podem afetar o curso da esclerose lateral amiotrófica

Pesquisadores do Instituto de Ciência Weizmann mostraram em camundongos que micróbios intestinais, coletivamente denominado microbioma intestinal, pode afetar o curso da esclerose lateral amiotrófica (ALS), também conhecida como doença de Lou Gehrig. Conforme relatado hoje em Natureza , a progressão de uma doença semelhante a ALS foi retardada depois que os ratos receberam certas cepas de micróbios intestinais ou substâncias conhecidas por serem secretadas por esses micróbios. Os resultados preliminares sugerem que as descobertas sobre a função reguladora do microbioma podem ser aplicáveis ​​a pacientes humanos com ELA.

"Nosso objetivo científico e médico de longa data é elucidar o impacto do microbioma na saúde e nas doenças humanas, com o cérebro sendo uma nova fronteira fascinante, "diz o Prof. Eran Elinav do Departamento de Imunologia. Sua equipe realizou o estudo em conjunto com a do Prof. Eran Segal do Departamento de Ciência da Computação e Matemática Aplicada.

Segal elabora:

Dadas as evidências crescentes de que o microbioma afeta a função cerebral e as doenças, queríamos estudar seu papel potencial na ELA. "

O estudo foi conduzido pelos Drs. Eran Blacher e Stavros Bashiardes, e pelo cientista da equipe Dr. Hagit Shapiro, tudo no laboratório Elinav. Eles colaboraram com a Dra. Daphna Rothschild, um pós-doutorado no laboratório de Eran Segal, e Dr. Marc Gotkine, Chefe da Clínica de Doenças do Neurônio Motor no Hadassah Medical Center, bem como com outros cientistas de Weizmann e de outros lugares.

Os cientistas começaram demonstrando em uma série de experimentos que os sintomas de uma doença semelhante à ELA em camundongos transgênicos pioraram depois que esses camundongos receberam antibióticos de amplo espectro para eliminar uma parte substancial de seu microbioma. Além disso, os cientistas descobriram que cultivar esses camundongos com tendência a ALS em condições livres de germes (em que, por definição, camundongos não carregam microbioma próprio), é extremamente difícil, como esses ratos tiveram dificuldade em sobreviver no ambiente estéril. Juntos, esses resultados sugeriram uma ligação potencial entre as alterações no microbioma e a progressão acelerada da doença em camundongos que eram geneticamente suscetíveis à ELA.

Próximo, usando métodos computacionais avançados, os cientistas caracterizaram a composição e função do microbioma em camundongos com tendência a ALS, comparando-os com ratos normais. Eles identificaram 11 cepas microbianas que se tornaram alteradas em camundongos com tendência a ALS conforme a doença progredia ou mesmo antes de os camundongos desenvolverem sintomas evidentes de ALS. Quando os cientistas isolaram essas cepas microbianas e as administraram uma a uma - na forma de suplementos parecidos com probióticos - a camundongos com tendência a ALS após tratamento com antibióticos, algumas dessas cepas tiveram um claro impacto negativo na doença semelhante a ALS. Mas uma cepa, Akkermansia muciniphila, retardou significativamente a progressão da doença nos camundongos e prolongou sua sobrevivência.

Para revelar o mecanismo pelo qual Akkermansia pode estar produzindo seu efeito, os cientistas examinaram milhares de pequenas moléculas secretadas pelos micróbios intestinais. Eles se concentraram em uma molécula chamada nicotinamida (NAM):seus níveis no sangue e no líquido cefalorraquidiano de camundongos com tendência à ELA foram reduzidos após o tratamento com antibióticos e aumentaram depois que esses camundongos foram suplementados com Akkermansia, que foi capaz de secretar esta molécula. Para confirmar que o NAM era de fato uma molécula secretada por microbioma que poderia impedir o curso da ELA, os cientistas infundiram continuamente os ratos com tendência a ALS com NAM. A condição clínica desses camundongos melhorou significativamente. Um estudo detalhado da expressão gênica em seus cérebros sugeriu que o NAM melhorou o funcionamento de seus neurônios motores.

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