A equipe descobriu que quando os ratos foram colonizados com micróbios intestinais de pessoas com ASD, não apenas desenvolveram comportamentos semelhantes ao autismo; eles também alteraram os padrões de expressão de genes e metabólitos em seus cérebros, em comparação com ratos que não foram colonizados pela bactéria.
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Microbiota intestinal é o termo usado para descrever as comunidades de microrganismos que residem no intestino humano e, juntos, seus genomas são chamados de microbioma. Esses micróbios têm uma relação simbiótica com os humanos, trocar as condições de vida favoráveis, como calor e disponibilidade de nutrientes, por "ajuda" na digestão, metabolismo e respostas do sistema imunológico.
Nos Estados Unidos, cerca de 1 em 59 indivíduos são afetados pelo autismo, o que causa uma série de dificuldades de comunicação social e comportamentos repetitivos. Muitos estudos encontraram anteriormente diferenças no microbioma intestinal entre pessoas com e sem autismo.
"Contudo, embora esta pesquisa anterior identifique associações potencialmente importantes, não é capaz de resolver se as alterações observadas no microbioma são uma consequência de ter TEA ou se contribuem para os sintomas, "diz o autor do estudo atual, Sarkis Mazmanian, microbiologista do California Institute of Technology.
O estudo de Mazmanian e colegas dá suporte ao crescente corpo de evidências de uma ligação cérebro-intestino no autismo. Embora os resultados não provem uma relação causal entre as bactérias intestinais e o autismo, eles mostram que a microbiota intestinal pode contribuir para algumas características do distúrbio em camundongos. Eles também lançam luz sobre um mecanismo potencial para os efeitos observados nos animais.
"Nosso estudo mostra que a microbiota intestinal é suficiente para promover comportamentos semelhantes ao autismo em camundongos. Estudos adicionais são necessários para abordar o impacto das bactérias intestinais em humanos, ”Diz o primeiro autor Gil Sharon.
Para examinar o efeito que o microbioma intestinal pode ter sobre comportamentos semelhantes ao autismo, a equipe usou ratos que eram "livres de germes, ”O que significa que foram cultivados na ausência de quaisquer micróbios e não possuíam microbiomas próprios.
Amostras de intestino contendo microorganismos de crianças com e sem autismo foram transferidas para os ratos por transplante fecal e pares de ratos colonizados com os mesmos microbiomas foram acasalados para produzir descendentes que foram expostos aos micróbios humanos durante os primeiros estágios de desenvolvimento.
A prole então passou por testes que são usados para determinar comportamentos semelhantes ao autismo em camundongos e registrou a frequência com que eles vocalizavam e interagiam com outros camundongos. Os pesquisadores também tentaram estimular os comportamentos repetitivos às vezes vistos em humanos com autismo, introduzindo bolas de gude nas gaiolas dos animais e vendo quantos ratos enterrados.
Conforme relatado no jornal Célula , os camundongos colonizados com bactérias de crianças com ASD (microbiota ASD) demonstraram comportamentos semelhantes ao autismo, enquanto os animais sem microbiota ASD não exibiram esses comportamentos.
Comparado com camundongos sem microbiota ASD, aqueles com a bactéria interagiram menos com outros ratos, vocalizou menos e demonstrou comportamento mais repetitivo. Todos esses comportamentos eram semelhantes às características comportamentais observadas em humanos com ASD.
Próximo, os pesquisadores dissecaram os cérebros dos animais e realizaram análises de RNA para procurar diferenças entre os dois grupos em como o DNA é processado (emendado) antes de ser usado para produzir uma proteína.
Os camundongos com microbiota ASD exibiram diferenças no splicing para 560 genes, 52 dos quais são conhecidos por estarem associados ao autismo.
Sharon diz que esta é uma dica intrigante de que os produtos dos micróbios intestinais podem de alguma forma alterar o risco de autismo, influenciando quais formas de proteínas são feitas no cérebro.
Quando a equipe analisou as tripas dos animais, eles também encontraram diferenças entre os grupos nos níveis de 27 metabólitos - moléculas que são produzidas como resultado da digestão e do metabolismo microbiano.
Em particular, os níveis dos metabólitos ácido 5-aminovalérico (5AV) e taurina foram menores nos camundongos com microbiota ASD. O ASD às vezes é caracterizado por um desequilíbrio entre os sinais excitatórios e inibitórios no cérebro.
Uma vez que 5AV e taurina são conhecidos por afetar os receptores neurais inibitórios chamados receptores GABA, os pesquisadores estavam interessados em descobrir que os níveis desses metabólitos eram mais baixos nos camundongos com microbiota ASD.
"Ficamos surpresos ao ver como os efeitos foram profundos, "diz Sharon.
Os pesquisadores então se voltaram para um modelo diferente de camundongo com autismo - uma linhagem chamada de camundongos BTBR que naturalmente demonstra comportamentos semelhantes ao autismo. Ao tratar os camundongos com 5AV ou taurina, a equipe descobriu que os animais realmente exibiam comportamentos menos anti-sociais e repetitivos. Além disso, a análise dos cérebros dos animais mostrou que 5AV, em particular, excitabilidade neural reduzida.
Mazmanian diz que as descobertas fornecem pistas sobre o papel que a microbiota intestinal desempenha nas mudanças neurais associadas ao TEA:
Isso sugere que os sintomas do TEA podem um dia ser remediados com metabólitos bacterianos ou um medicamento probiótico. Avançar, abre a possibilidade de que ASD, e talvez outras condições neurológicas clássicas, pode ser tratado por terapias que visam o intestino em vez do cérebro, uma abordagem aparentemente mais tratável. "
Neurocientista John Cryan (University College Cork, Irlanda), que não estava envolvido na pesquisa, diz que as descobertas são "bastante encorajadoras" e que a ideia de que os metabólitos podem influenciar a atividade cerebral é plausível, faz sentido e ajudará a impulsionar o campo.
Cryan enfatiza que é improvável que os resultados produzam imediatamente novos tratamentos baseados em microbioma; os dois metabólitos destacados aqui podem não estar relacionados ao autismo em humanos.
Ainda, a pesquisa justifica a busca por outros metabólitos deficientes no intestino ou no cérebro de pessoas com o transtorno. Isso encorajará o campo de que há algo ali.
Dr. John Cryan, Neuro cientista
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