NEUROCIÊNCIA 17 DE JUNHO DE 2022 GIORGIA GUGLIELMI
Descoberta de metabólitos bacterianos intestinais envolvidos no declínio cognitivo
Um estudo recente mostra que a isoamilamina, um metabólito libertado pelas bactérias da microbiota intestinal, pode promover o declínio cognitivo influenciando a expressão génica no nível da microglia.
Cérebro do eixo intestinal O declínio cognitivo começa no intestino? Recuperação de memória
Estado da arte Pesquisas anteriores mostraram que uma composição alterada da microbiota pode acelerar o envelhecimento cerebral por meio da produção de metabólitos tóxicos, mas os mecanismos subjacentes a esse processo ainda não estão claros.
O que esta pesquisa acrescenta Usando experiências em ratinhos, os pesquisadores descobriram que a isoamilamina, um metabólito libertado pelas bactérias intestinais, liga-se a um gene nas células da microglia, contribuindo assim para a perda de memória. O bloqueio da isoamilamina com um oligonucleotídeo de RNA inibiu o declínio cognitivo nos ratinhos.
Conclusões Os resultados revelam um novo mecanismo molecular que relaciona bactérias intestinais à expressão génica no cérebro.
A isoamilamina, um metabólito liberado pelas bactérias da microbiota intestinal, pode promover o declínio cognitivo, afectando a expressão génica no nível das células da microglia .
Isso foi revelado por um estudo recente, cujos resultados publicados na Cell Host & Microbe, identificam um mecanismo molecular que liga bactérias intestinais à expressão génica no cérebro. Os resultados podem, portanto, influenciar o cenário terapêutico de muitas condições neurológicas e além.
Cérebro do eixo intestinal Pesquisas anteriores mostraram que uma composição alterada da microbiota pode acelerar o envelhecimento cerebral por meio da produção de metabólitos tóxicos, mas ainda não está claro quais são os mecanismos por trás desse processo.
Além disso, a microglia demonstrou estar num estado altamente reactivo e desequilibrado durante o envelhecimento, o que pode levar à disfunção cognitiva e neurodegeneração.
Uma equipa de pesquisadores liderada por Yun Teng e Huang-Ge Zhang, da Universidade de Louisville, nos Estados Unidos, começou a testar se os metabólitos microbianos poderiam afectar a função da microglia.
O declínio cognitivo começa no intestino? Primeiro, a equipa analisou metabólitos produzidos no intestino de camundongos idosos e identificou cinco que parecem induzir a expressão de um gene chamado S100A8, que ajuda a microglia a detectar mudanças no cérebro.
Desses metabólitos, descobriu-se que a isoamilamina, que é libertada no intestino pela bactéria Ruminococcaceae, é capaz de atravessar a barreira hematoencefálica.
Os pesquisadores também descobriram que a isoamilamina torna-se mais comum em camundongos com o envelhecimento e que a adição desse metabólito às células da microglia isoladas de ratinhos jovens desencadeia o processo de morte celular programada.
Outras experiências mostraram então que a isoamilamina liga-se ao promotor S100A8 , que controla sua expressão, permitindo que uma proteína específica se ligue a essa sequência de DNA e, assim, desencadeie a expressão de S100A8.
Em comparação com roedores não tratados, os ratinhos jovens que receberam isoamilamina tiveram um desempenho pior em testes que medem as habilidades comportamentais e cognitivas do animal.
Recuperação de memória Para bloquear a ligação entre isoamilamina e S100A8, os pesquisadores estudaram vários oligonucleotídeos de RNA, eventualmente identificando um, chamado S100p1-G, que poderia competir com a isoamilamina pela ligação ao promotor S100A8, impedindo assim a activação do gene.
A redução da actividade da isoamilamina graças ao S100p1-G inibiu o declínio cognitivo em ratinhos. S100p1-G, portanto, tem o potencial de inibir a perda de memória mediada por isoamilamina e dificuldades de aprendizagem durante o envelhecimento.
Conclusões "Os resultados obtidos não só permitem o desenvolvimento de uma terapia personalizada para retardar o envelhecimento, mas também têm o potencial de mudar o cenário terapêutico para muitas condições neurológicas e não neurológicas, graças ao uso de oligonucleotídeos capazes de modificar a actividade de metabólitos. intestinal”, concluem os pesquisadores.
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