Microbioma intestinal associado ao risco de esclerose múltipla e ao desenvolvimento de doenças

Microbioma intestinal associado ao risco de esclerose múltipla e ao desenvolvimento de doenças

Um consórcio de investigação internacional liderado por cientistas da UC San Francisco demonstrou diferenças significativas entre os perfis bacterianos intestinais de pacientes com esclerose múltipla (EM) e indivíduos saudáveis, e entre pacientes com esclerose múltipla que recebem diferentes tratamentos medicamentosos. Embora algumas dessas mudanças tenham sido relatadas anteriormente, a maioria está sendo relatada pela primeira vez. O grupo também descobriu novos mecanismos pelos quais estas bactérias podem influenciar o desenvolvimento da doença e a resposta ao tratamento.

Nos últimos anos, os cientistas têm feito cada vez mais ligações entre as bactérias intestinais e uma série de doenças - não apenas doenças intestinais - incluindo diabetes e artrite. O campo dos estudos do microbioma realmente se abriu com os avanços no sequenciamento de DNA no início da década de 2010, o que permitiu aos cientistas obter uma imagem detalhada de quais bactérias estão presentes em amostras de fezes, sangue, tecido mucoso e pele.

Até recentemente, a maioria das evidências experimentais que ligavam bactérias intestinais à EM vinham de pesquisas em ratos. Os estudos em humanos produziram resultados conflitantes – em parte devido ao menor número de participantes e à falta de exame dos efeitos do ambiente no microbioma de uma pessoa. O local onde você mora – no campo ou na cidade, no topo de uma montanha ou próximo a uma refinaria de petróleo – desempenha um papel importante nas bactérias que nosso corpo abriga.

Para superar estas limitações, o consórcio de cientistas participantes no Estudo Internacional do Microbioma da Esclerose Múltipla (IMSMS) recrutou um grande número de pacientes com EM de três continentes e selecionou controlos geneticamente não relacionados das mesmas famílias que os pacientes. Foi a primeira vez que essa metodologia foi usada em um estudo tão grande. O estudo, publicado em 15 de setembro de 2022 na Cell, descreve diferenças entre os perfis do microbioma intestinal de 576 pacientes e um número igual de controles domiciliares nos Estados Unidos, Reino Unido, Espanha e Argentina. As descobertas podem levar a novas terapêuticas envolvendo a manipulação do microbioma ou intervenções dietéticas.

Este é o estudo de referência que será utilizado pela indústria nos próximos anos.”

Sergio Baranzini, PhD, Heidrich Family and Friends Endowed Chair em Neurologia e membro do Instituto Weill de Neurociências da UCSF

Sergio Baranzini é o principal autor do novo estudo.

Utilizando o seu protocolo inovador, Baranzini e os seus colegas conseguiram identificar dezenas de novas espécies bacterianas associadas à EM e confirmar outras espécies anteriormente associadas apenas à doença. “Ficamos surpresos com o número de espécies que estavam presentes de forma diferenciada no MS em comparação aos controles”, disse Baranzini. Eles também descobriram que a maior fonte de variação nas espécies bacterianas estava relacionada à localização geográfica dos participantes, confirmando a importância da localização e das variações locais na dieta para o microbioma intestinal. A segunda maior fonte de variação foi o estado de doença do participante, o que os investigadores esperavam.

O estudo foi o segundo de uma série conduzida pelo iMSMS, um consórcio internacional fundado em 2015 para determinar o papel das bactérias intestinais na suscetibilidade, progressão e resposta à terapia da EM. O primeiro estudo validou o protocolo de controle domiciliar e demonstrou que ele aumenta o poder estatístico em estudos de microbiomas de base populacional.

Os resultados do estudo são principalmente descritivos, admite Baranzini. “Quando você olha para o microbioma, normalmente há duas perguntas que são feitas”, disse ele. “A primeira é 'Quem está aí?' É isso que tentamos responder neste artigo. A segunda é 'O que eles estão fazendo?'"

Responder à segunda questão requer estudos mecanísticos com bactérias individuais para compreender os seus perfis metabólicos. Ainda assim, os investigadores obtiveram algumas pistas sobre o que as bactérias que encontraram fazem, examinando as possíveis vias que estas bactérias codificam.

“Se soubermos quais genes de que tipo podemos identificar em casos e controles, podemos agora começar a reconstruir quais potenciais vias de sinalização estão ativas em pacientes e controles”, disse Baranzini.

Por exemplo, algumas das bactérias que a equipa associou à esclerose múltipla parecem desempenhar um papel no auxílio às pessoas no processamento de fibras de plantas, cujos subprodutos tendem a ser encontrados em níveis elevados em pacientes com esclerose múltipla. Outras espécies parecem ter impacto na inflamação e na maquinaria de produção de energia das células.

Os investigadores também descobriram que os pacientes tratados com um imunomodulador conhecido como interferão beta-1a, o tratamento mais antigo para a EM, apresentavam níveis mais baixos de ácidos gordos de cadeia curta nas fezes e níveis mais elevados no sangue. Os ácidos gordos de cadeia curta são conhecidos pelas suas propriedades anti-inflamatórias, sugerindo que o interferão funciona aumentando o transporte destas moléculas do intestino para a corrente sanguínea, o que, segundo Baranzini, pode ser um dos mecanismos de acção do interferão.

O grupo iMSMS continuará a recrutar pacientes e a expandir-se para a Alemanha e Canadá até que o número total de participantes na coorte atinja 2.000. A partir deste outono, ela também acompanhará um subconjunto de pacientes durante dois anos para ver como a sua microbiota intestinal muda em resposta ao tratamento, mudanças no estilo de vida e progressão da doença. Todos os dados destes estudos estarão disponíveis publicamente.

“Este é um exemplo de como a grande ciência só pode ser alcançada juntos”, acrescentou. “No iMSMS reunimos verdadeiramente os melhores e mais brilhantes investigadores na investigação do microbioma e da esclerose múltipla, e todos estão a trabalhar juntos.”

Fonte:

Universidade da Califórnia – São Francisco

Referência:

iMSMS Consortium., (2022) O microbioma intestinal de pacientes com esclerose múltipla e controles domiciliares saudáveis ​​pareados revelam associações com risco e progressão da doença. Célula. doi.org/10.1016/j.cell.2022.08.021.

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