O microbioma intestinal pode desvendar os segredos do envelhecimento?
Um novo estudo mostrou como a microbiota intestinal de ratos mais velhos pode promover o crescimento neural em ratos jovens, levando a desenvolvimentos promissores em tratamentos futuros.
O grupo de pesquisa, sediado na Universidade Tecnológica de Nanyang (NTU) em Cingapura, transferiu a microbiota intestinal de ratos mais velhos para o intestino de ratos mais jovens com fauna intestinal menos desenvolvida.
Isso resultou em neurogênese aprimorada (crescimento de neurônios) no cérebro e envelhecimento alterado, sugerindo que a relação simbiótica entre as bactérias e seu hospedeiro pode ter benefícios significativos para a saúde.
Nos últimos 20 anos, houve um aumento significativo na quantidade de pesquisas sobre a relação entre o hospedeiro e as bactérias que nele vivem. Os resultados desses estudos estabeleceram um papel importante para essa relação na nutrição, metabolismo e comportamento.
A comunidade médica espera que esses últimos resultados possam levar ao desenvolvimento de tratamentos à base de alimentos para ajudar a desacelerar o processo de envelhecimento.
Neste estudo, a equipe de pesquisa tentou descobrir as características funcionais da microbiota intestinal de um hospedeiro em envelhecimento. Os pesquisadores transplantaram a microbiota intestinal de camundongos velhos ou jovens para recipientes de camundongos jovens e livres de germes.
Os resultados aparecem no jornal Ciência, Medicina Translacional.
O que a pesquisa envolveu?
O microbioma intestinal muda conforme o hospedeiro envelhece e, para investigar como ele evolui, a equipe de pesquisa transplantou o microbioma intestinal de camundongos de 24 meses em camundongos jovens de 6 semanas livres de germes.
O professor Sven Pettersson da Escola de Medicina NTU Lee Kong Chian liderou a equipe.
Após 8 semanas, o Prof. Pettersson e colegas observaram aumento do crescimento intestinal e aumento da neurogênese no cérebro dos camundongos.
Para controlar o experimento, a equipe transferiu o microbioma intestinal de ratos jovens para ratos livres de germes da mesma idade. Os pesquisadores não observaram os mesmos efeitos que observaram nos ratos que receberam o microbioma intestinal de ratos mais velhos.
A equipe também realizou análises moleculares nos roedores e descobriu que eles tinham níveis aumentados de butirato. Butirato é um ácido graxo de cadeia curta produzido por micróbios intestinais.
O butirato é benéfico para a saúde e pode proteger contra doenças, como doença inflamatória intestinal, câncer colorretal, obesidade e diabetes.
O enriquecimento de certos micróbios intestinais e o aumento da fermentação bacteriana das fibras alimentares no cólon levaram a esses níveis aumentados de butirato. Por sua vez, os níveis aumentados de butirato estimularam a produção do hormônio pró-longevidade FGF21.
O FGF21 é um fator de crescimento de fibroblastos que desempenha um papel importante na regulação do metabolismo. Níveis aumentados de FGF21 também foram associados com aumento da atividade de AMPK e SIRT-1 e redução da sinalização de mTOR.
Isso é importante porque o aumento da AMPK leva ao aumento da captação de ácidos graxos de cadeia curta durante o metabolismo celular. SIRT-1 também regula a homeostase e pode proteger contra uma variedade de doenças humanas.
O mTOR reduzido pode proteger contra cânceres humanos e várias doenças inflamatórias.
Os pesquisadores passaram a explorar o efeito dos transplantes de microbioma intestinal no trato digestivo dos camundongos.
O envelhecimento normal do tecido intestinal reduz a viabilidade das células intestinais. Isso tem associações com a redução da produção de muco, que pode levar ao aumento do dano celular e à morte.
Os pesquisadores descobriram que o transplante do microbioma de ratos mais velhos para ratos mais jovens levou a um aumento no comprimento e na largura das vilosidades, que são pequenas estruturas que constituem a parede do intestino.
Os ratos que receberam o microbioma dos ratos mais velhos também tinham um cólon mais longo e um intestino delgado mais longo do que o grupo de controle que recebeu o microbioma de outros ratos jovens.
Os pesquisadores também administraram butirato aos jovens camundongos livres de germes e observaram que isso levou a aumentos semelhantes na neurogênese e no crescimento intestinal.
Como esses resultados foram recebidos?
Cientistas de todo o mundo reagiram a esses resultados. O Dr. Dario Riccardo Valenzano, líder do grupo no Instituto Max Planck de Biologia do Envelhecimento na Alemanha, afirma: “Esses resultados são empolgantes e levantam várias novas questões em aberto tanto para a biologia do envelhecimento quanto para a pesquisa do microbioma”.
Algumas dessas questões, diz o Dr. Valenzano, incluem “se há uma aquisição ativa de micróbios produtores de butirato durante a vida dos camundongos e se o envelhecimento extremo leva à perda desta comunidade microbiana fundamental, que pode ser eventualmente responsável pela disbiose e pela idade. disfunções relacionadas. ”
Além disso, o professor Brian Kennedy, diretor do Centro de Envelhecimento Saudável da Universidade Nacional de Cingapura, afirma: “É intrigante que o microbioma de um animal idoso possa promover fenótipos juvenis em um receptor jovem”.
“Isso sugere que a microbiota com o envelhecimento foi modificada para compensar os déficits acumulados do hospedeiro e leva à questão de se o microbioma de um animal jovem teria maiores ou menos efeitos em um hospedeiro jovem.”
“As descobertas aumentam nossa compreensão da relação entre o microbioma e seu hospedeiro durante o envelhecimento e definem o terreno para o desenvolvimento de intervenções relacionadas ao microbioma para promover a longevidade saudável.”
Prof. Brian Kennedy
Implicações para tratamentos futuros
Esses resultados são altamente promissores para a progressão futura no tratamento de doenças associadas ao envelhecimento, como os distúrbios neurogerativos.
Eles sugerem que a composição da microbiota intestinal e a dinâmica são sensíveis à idade e que a resposta aos sinais microbianos no início da vida difere significativamente daquela na fase posterior da vida.
Os resultados implicam que a microbiota intestinal de hospedeiros mais velhos com homeostase metabólica pode apoiar a saúde do hospedeiro. Em contraste, em adultos com diabetes tipo 2, o microbioma intestinal pode induzir vias inflamatórias.
As limitações deste estudo incluem o fato de que os microbiomas podem mudar ao longo do estudo, mesmo em experimentos controlados, como os apresentados aqui.
Também é possível que outros metabólitos microbianos e vias celulares tenham um papel a desempenhar, mas os pesquisadores não os investigaram neste estudo.
