Como os micróbios intestinais ajudam os ratos a extinguir as memórias do medo?
Uma nova pesquisa em ratos mostra como os micróbios nos intestinos podem influenciar a capacidade de desaprender as reações de medo. O estudo fornece pistas detalhadas sobre os mecanismos celulares e moleculares que conectam o intestino e o cérebro.
Nos últimos 10-20 anos, os cientistas observaram como as bactérias que vivem no corpo humano influenciam a saúde.
Surgiram evidências de como a ruptura dessas comunidades microbianas está ligada a doenças e até mesmo a mudanças comportamentais.
Essas associações também são evidentes nas relações entre certas doenças autoimunes e condições psiquiátricas.
Pessoas com esclerose múltipla ou doença inflamatória intestinal (DII), por exemplo, podem ter bactérias intestinais comprometidas e apresentar transtornos de humor, ansiedade e depressão.
No entanto, embora essas investigações tenham confirmado a existência de um eixo intestino-cérebro, os mecanismos que o sustentam não são claros.
O novo estudo, que aparece em um recente Natureza papel, oferece detalhes sem precedentes dos processos celulares e moleculares que conectam os micróbios intestinais e as células cerebrais.
"Ninguém ainda entendeu como a DII e outras condições gastrointestinais crônicas influenciam o comportamento e a saúde mental", disse o co-autor sênior do estudo David Artis, professor de imunologia e diretor de pesquisa de DII na Weill Cornell Medicine, em Nova York.
“Nosso estudo é o início de uma nova maneira de entender o quadro completo”, acrescenta.
Aprendendo e esquecendo
Para o estudo, o Prof. Artis e seus colegas usaram ratos para descobrir como a ruptura do micróbio intestinal afeta as células cerebrais.
Eles valeram-se de sua experiência em comportamento animal, sequenciamento de genes e química celular.
A investigação se concentrou em quão bem os animais foram capazes de aprender e esquecer um gatilho de medo usando um experimento que os cientistas chamam de "condicionamento do medo e aprendizado da extinção".
No experimento, os ratos aprendem a associar um choque elétrico na pata com o som simultâneo de um som.
Eventualmente, o tom por si só pode provocar a mesma resposta de medo que o choque elétrico.
Após a exposição repetida ao tom sem um choque elétrico, os ratos tendem a esquecer a associação. Isso ocorre porque seus cérebros se atualizam para o fato de que a ameaça não existe mais.
No entanto, os pesquisadores descobriram que os ratos cujos intestinos estavam livres de germes desde o nascimento, ou cujos micróbios intestinais foram amplamente reduzidos devido ao tratamento com antibióticos, mostraram uma redução acentuada na capacidade de aprender que a ameaça não estava mais presente. Em outras palavras, seus cérebros não estavam se atualizando para as novas condições.
Genes alterados na microglia
Uma investigação genética da microglia no cérebro dos animais lançou alguma luz sobre o mecanismo molecular por trás desse efeito.
Os pesquisadores analisaram a expressão gênica no córtex pré-frontal medial (mPFC), “uma área do cérebro conhecida por ser crucial para o aprendizado da extinção”.
Microglia são células imunológicas que vivem no cérebro e desempenham vários papéis em seu desenvolvimento e função.
Uma de suas funções é ajudar a estimular e podar as conexões entre os neurônios, ou células nervosas, para remodelar os circuitos cerebrais.
Os pesquisadores descobriram que a ausência de micróbios intestinais alterou a expressão gênica da microglia no mPFC dos camundongos de tal forma que perturbou a forma como os neurônios normalmente se formam e eliminam as conexões durante o aprendizado e o esquecimento.
A equipe também encontrou mudanças substanciais nos produtos químicos do cérebro em ratos sem micróbios intestinais, como níveis alterados de moléculas que têm um papel em condições neuropsiquiátricas, como autismo e esquizofrenia.
Restaurar bactérias intestinais só funciona no início da vida
Os pesquisadores também realizaram experimentos nos quais restauraram bactérias intestinais em camundongos livres de germes em várias idades.
Eles descobriram que era possível para esses ratos desaprender uma resposta de medo condicionado, mas apenas se restaurassem suas bactérias intestinais logo após o nascimento.
Eles viram isso como um achado importante, já que muitas condições psiquiátricas associadas à autoimunidade também têm ligações com problemas que ocorrem nos estágios iniciais do desenvolvimento do cérebro.
“O eixo intestino-cérebro impacta cada ser humano, todos os dias de suas vidas”, comenta o Prof. Artis.
Embora seja muito cedo para ter certeza, o co-pesquisador principal, Dr. Conor Liston, sugere que, com estudos adicionais, essas descobertas acabarão por levar a novos alvos de tratamento.
“Isso é algo que precisaremos testar no futuro”, diz ele.
“Estamos começando a entender mais sobre como o intestino influencia doenças tão diversas como autismo, doença de Parkinson, transtorno de estresse pós-traumático e depressão.”
Prof. David Artis
