As bactérias intestinais são a chave para um envelhecimento saudável?
Um número crescente de estudos recentes está fazendo uma pergunta importante: as bactérias intestinais são a chave para um envelhecimento saudável? Uma nova pesquisa, recentemente apresentada no London Microbiome Meeting, nos aproxima da resposta.
No antigo mito de Tithonus, o protagonista homônimo pede aos deuses que vivam para sempre, mas se esquece de exigir a juventude eterna.
Embora ele tenha obtido a imortalidade, as doenças da velhice eventualmente derrotaram Tithonus, e ele lamentou amargamente sua imortalidade.
Embora alcançar a longevidade seja uma meta que vale a pena perseguir e uma ambição que a humanidade nutre desde os tempos da Grécia Antiga, o mito de Tithonus nos lembra que uma vida longa tem pouco valor se crivada de doenças.
À medida que a expectativa de vida humana aumenta, a população mundial está envelhecendo a taxas muito mais altas. Na verdade, as Nações Unidas estimam que a população idosa - ou seja, o número de pessoas com 60 anos ou mais - está aumentando a uma taxa de aproximadamente 3% ao ano.
Atualmente, existem 962 milhões de pessoas com 60 anos ou mais em todo o mundo, de acordo com as estimativas mais recentes. Até o ano de 2050, esse número deve mais do que dobrar, e o número de pessoas com 80 anos ou mais deve triplicar.
Uma série de doenças crônicas acompanha o envelhecimento. Até o ano de 2060, por exemplo, a carga da doença de Alzheimer nos Estados Unidos terá dobrado, dizem os Centros para Controle e Prevenção de Doenças (CDC).
Eles preveem que quase 14 milhões de pessoas terão Alzheimer e outras formas de demência até lá, e os pesquisadores estão trabalhando duro para tentar prevenir esta e outras doenças relacionadas com a idade.
Então, a pergunta “Como podemos viver mais e mais saudável vidas?" está substituindo lentamente o de "Como podemos viver mais?" Conforme os cientistas embarcam na busca por uma expectativa de saúde mais longa, fica mais claro que o envelhecimento não é apenas um processo inevitável que simplesmente “acontece”, mas que existem mecanismos moleculares precisos que o regulam.
Marina Ezcurra, Ph.D. - professora de neurociência na School of Biological & Chemical Sciences da Queen Mary University of London, no Reino Unido - dedica seu tempo ao entendimento desses mecanismos.
Sua pesquisa se concentra em como o envelhecimento e suas doenças relacionadas ocorrem em um verme chamado Caenorhabditis elegans. Mais recentemente, Ezcurra e sua equipe têm examinado o envelhecimento gastrointestinal e o papel do microbioma nesse processo.
Em 24 de outubro de 2018, Ezcurra apresentou sua pesquisa no London Microbiome Meeting no Reino Unido. Neste destaque, relatamos os principais pontos de sua apresentação.
Usando um "verme-bug" para estudar o envelhecimento humano
Em sua apresentação - intitulada “O verme-bug: um sistema modelo combinado para estudar as interações hospedeiro-microbioma” - Ezcurra apresentou C. elegans como um modelo viável para estudar o envelhecimento. C. elegans tem uma vida útil de apenas 2–3 semanas, mas à medida que envelhece, desenvolve várias patologias - assim como o organismo humano.
No entanto, no caso de C. elegans, todas as patologias se resumem a uma só: o envelhecimento gastrointestinal.
Como Ezcurra explicou em sua palestra, todos os tratamentos que aumentam a vida útil aos quais os cientistas se aplicaram C. elegans atuam suprimindo o envelhecimento intestinal.
Usando C. elegans, os pesquisadores podem examinar uma série de processos relacionados à idade, como resistência ao estresse, crescimento, fecundidade e expectativa de vida. Os especialistas também usaram C. elegans como modelo para várias doenças humanas, como a doença de Alzheimer.
Ezcurra cita pesquisas existentes que viram C. elegans alimentado com Escherichia coli. Enquanto o verme se alimenta de bactérias, os pesquisadores criaram cerca de 4.000 cepas mutantes de E. coli, cada um com um gene específico excluído. Então, a equipe alimentou C. elegans cada uma dessas cepas e examinou os efeitos.
O autor sênior do estudo, Meng Wang - que é professor associado de genética molecular e humana no Baylor College of Medicine em Houston, TX - relatou as descobertas, dizendo: “Nós alimentamos C. elegans cada bactéria mutante individual e, em seguida, olhou para a vida útil dos vermes. ”
“Dos quase 4.000 genes bacterianos que testamos, 29, quando excluídos, aumentaram a vida útil dos vermes. Doze desses mutantes bacterianos também protegeram os vermes do crescimento do tumor e do acúmulo de beta-amiloide, uma característica da doença de Alzheimer em humanos. ”
Meng Wang
Além disso, os pesquisadores descobriram que um mutante bacteriano produziu em excesso uma substância chamada ácido colânico; esse composto aumentava a longevidade ao estimular a atividade nas mitocôndrias, as chamadas casas de força da célula, responsáveis por transformar nutrientes em energia.
Combatendo o envelhecimento com um medicamento para diabetes
Em sua palestra, Ezcurra mencionou outro exemplo de pesquisa bem-sucedida em C. elegans que mostrou os efeitos do microbioma no processo de envelhecimento. Este estudo envolveu a metformina, um medicamento comum para diabetes.
A metformina é atualmente o medicamento para diabetes mais prescrito em todo o mundo. Pesquisas anteriores descobriram que a medicação oral não apenas reduz os níveis de açúcar no sangue, mas também reduz o risco de câncer.
Os cientistas descobriram que a droga pode retardar o envelhecimento em camundongos e C. elegans. A metformina está sendo testada em ensaios clínicos como um potencial tratamento contra o envelhecimento e doenças relacionadas ao envelhecimento.
Como a pesquisadora explicou em sua palestra, isso significa que a metformina pode ter como alvo várias doenças crônicas relacionadas à idade de uma só vez. A metformina pode ser capaz de atingir não apenas o diabetes, mas também o câncer e as patologias de Alzheimer.
O interessante sobre os efeitos da metformina é que eles atrasam o envelhecimento Através dos bactérias. Estudos em C. elegans que Ezcurra citou mostraram que os efeitos da metformina na longevidade não funcionam na ausência de bactérias.
Especificamente, a metformina afeta o metabolismo bacteriano do folato, explicou Ezcurra, que, por sua vez, desencadeia uma reação em cadeia que termina com a ativação de uma via molecular conhecida por regular o envelhecimento.
Combinando E.coli com C. elegans
A própria pesquisa de Ezcurra busca combinar dois organismos modelo - E. coli e C. elegans - estudar como as bactérias medeiam o processo de envelhecimento.
Estudos anteriores revelaram o microbioma de C. elegans, e outros colonizaram o intestino de C. elegans com E. coli OP50 e notou alguns efeitos interessantes. A cepa bacteriana teve efeitos positivos na reprodução, imunidade e na resposta do organismo ao estresse.
Portanto, Ezcurra e seus colegas se perguntaram se existem outros efeitos adicionais que o OP50 tem no processo de envelhecimento. Experimentos realizados em seu laboratório revelaram que a adição de antibióticos a vermes colonizados com E. coli OP50 melhora o envelhecimento intestinal. Eliminar o crescimento bacteriano atrasou a atrofia do intestino que tende a acontecer com a idade em C. elegans.
Além disso, os pesquisadores encontraram duas cepas de bactérias do C. elegans microbioma que reduz o envelhecimento intestinal. Portanto, a pesquisa descobriu que os efeitos anti-envelhecimento também podem ser alcançados sem eliminar o crescimento bacteriano, mas fazendo exatamente o oposto: colonizar o intestino com cepas específicas de bactérias.
Outro experimento realizado no laboratório de Ezcurra usou um modelo de doença humana previamente estabelecido que usava C. elegans para recriar a paralisia muscular relacionada à idade. Os pesquisadores analisaram os efeitos de um “coquetel” de 14 diferentes cepas bacterianas que compõem o microbioma experimental.
Eles descobriram que este coquetel experimental suprimia fortemente a paralisia induzida pela idade. Além disso, o meio extraído do microbioma experimental teve o mesmo efeito positivo.
Bactérias intestinais e envelhecimento humano: o que vem a seguir?
No futuro, a equipe de Ezcurra pretende ver se ele pode colonizar C. elegans com cepas de bactérias humanas para estudar os efeitos sobre o envelhecimento e o healthspan.
O pesquisador recentemente recebeu financiamento do Wellcome Trust para usar microbiomas humanos simples - como bactérias que têm um efeito benéfico na saúde e bactérias que impactam negativamente a saúde - e estudar seus efeitos em C. elegans.
Usando imagens em tempo real, os cientistas esperam desvendar os mecanismos moleculares que sustentam as interações entre o hospedeiro e o microbioma, bem como seus efeitos no processo de envelhecimento.
“O próximo passo para minha pesquisa”, disse Ezcurra Notícias Médicas Hoje, “É usar C. elegans para fazer perguntas específicas sobre o papel do microbioma na saúde humana. ”
“Existem muitos, muitos estudos que mostram que há ligações entre o microbioma e doenças, como doenças psiquiátricas, doenças neurodegenerativas, obesidade, diabetes etc., mas não entendemos o que é causa e [o que é] efeito.”
“Há uma necessidade real de descobrir a relação exata entre a composição do microbioma e a doença”, ela continuou. “Quais cepas microbianas contribuem para a saúde e as doenças e, mais importante, como essas cepas contribuem para a saúde?”
“Está ficando claro que a diversidade do microbioma é importante para a saúde humana”, acrescentou Ezcurra. “Muitos fatores contribuem para a diversidade do microbioma, como dieta e estilo de vida, e à medida que envelhecemos, normalmente experimentamos uma perda na diversidade.”
“Ao compreender melhor as ligações entre nutrição, microbioma e saúde, podemos entender como os idosos podem manter seu microbioma e também ajudá-los diretamente usando estratégias pré e probióticas. Isso nos ajudaria a envelhecer melhor, mantendo a saúde e a qualidade de vida na velhice sem medicamentos ou cirurgia. ”
Marina Ezcurra, Ph.D.
