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, baseado na Universidade Tecnológica de Nanyang (NTU), em Cingapura, transferiu a microbiota intestinal de camundongos mais velhos para o intestino de camundongos 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 bactérias e seus hospedeiros pode trazer benefícios significativos para a saúde.
Nos últimos 20 anos, houve um aumento significativo na quantidade de pesquisas sobre o relacionamento entre o hospedeiro e as bactérias que vivem nele ou sobre ele. Os resultados desses estudos estabeleceram um papel importante para essa relação na nutrição, metabolismo e comportamento.
A comunidade médica espera que esses resultados mais recentes possam levar ao desenvolvimento de tratamentos baseados em alimentos para ajudar a retardar 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 receptores de camundongos jovens e livres de germes.
Os resultados aparecem na revista Medicina Translacional em Ciências.
O que a pesquisa envolveu?
O microbioma intestinal muda à medida que o hospedeiro envelhece e, para investigar como evolui, a equipe de pesquisa transplantou o microbioma intestinal de camundongos com 24 meses de idade em camundongos jovens de 6 semanas e livres de germes.
O professor Sven Pettersson, da Escola de Medicina NTU Lee Kong Chian, liderou a equipe.
Após 8 semanas, o professor Pettersson e seus colegas observaram aumento do crescimento intestinal e aumento da neurogênese no cérebro dos ratos.
Para controlar o experimento, a equipe transferiu o microbioma intestinal de camundongos jovens para camundongos 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 conduziu análises moleculares nos roedores e descobriu que eles aumentaram os níveis de butirato. O butirato é um ácido graxo de cadeia curta que os micróbios intestinais produzem.
O butirato é benéfico para a saúde e pode proteger contra doenças como doenças inflamatórias intestinais, câncer colorretal, obesidade e diabetes.
O enriquecimento de certos micróbios intestinais e o aumento da fermentação bacteriana de fibras alimentares no cólon levaram a esses níveis aumentados de butirato. Por sua vez, níveis aumentados de butirato estimularam a produção do hormônio da 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 ao 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 absorção de ácidos graxos de cadeia curta durante o metabolismo celular. O SIRT-1 também regula a homeostase e pode proteger contra uma variedade de distúrbios humanos.
O mTOR reduzido pode proteger contra cânceres humanos e várias doenças inflamatórias.
Os pesquisadores continuaram a explorar o efeito dos transplantes de microbiomas intestinais no trato digestivo dos ratos.
O envelhecimento normal do tecido intestinal reduz a viabilidade das células intestinais. Isso tem associações com a produção reduzida de muco, o que pode levar a um aumento no dano celular e na morte.
Os pesquisadores descobriram que o transplante do microbioma de ratos mais velhos para ratos mais jovens levou a um aumento no comprimento e largura das vilosidades, que são pequenas estruturas que compõem 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 controle que recebeu o microbioma de outros ratos jovens.
Os pesquisadores também forneceram butirato a ratos jovens livres de germes e observaram que isso levava 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, diz: “Esses resultados são empolgantes e levantam várias novas questões em aberto para a biologia do envelhecimento e a pesquisa de microbiomas”.
Algumas dessas perguntas, diz o Dr. Valenzano, incluem “se existe uma aquisição ativa de micróbios produtores de butirato durante a vida de camundongos e se o envelhecimento extremo leva a uma perda dessa comunidade microbiana fundamental, que pode ser responsável por disbiose e envelhecimento”. disfunções relacionadas “.
Além disso, o professor Brian Kennedy, diretor do Centro de Envelhecimento Saudável da Universidade Nacional de Cingapura, diz: “É intrigante que o microbioma de um animal envelhecido possa promover fenótipos jovens em um jovem receptor”.
“Isso sugere que a microbiota com o envelhecimento foi modificada para compensar os déficits acumulados do hospedeiro e leva à questão de saber se o microbioma de um animal jovem teria efeitos maiores ou menores sobre um hospedeiro jovem”.
“As descobertas avançam nossa compreensão da relação entre o microbioma e seu hospedeiro durante o envelhecimento e preparam o terreno para o desenvolvimento de intervenções relacionadas ao microbioma para promover uma longevidade saudável “.
Brian Kennedy
Implicações para tratamentos futuros
Esses resultados são altamente promissores para progressão futura no tratamento de doenças associadas ao envelhecimento, como distúrbios neurogenerativos.
Eles sugerem que a composição da microbiota intestinal e da dinâmica é sensível à idade e que a resposta a sinais microbianos no início da vida difere significativamente daquela da vida adulta.
Os resultados sugerem que a microbiota intestinal de hospedeiros mais velhos com homeostase metabólica pode apoiar a saúde do hospedeiro. Por outro lado, 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.
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