Um tipo de bactéria no intestino pode interferir na memória dos ratos e eliminar seus efeitos pode restaurá-la. Essa é a principal conclusão de um novo estudo importante publicado recentemente na Nature. O trabalho foi feito inteiramente em ratos, mas o que o torna incomum entre os estudos do microbioma é a exaustividade da explicação. Os pesquisadores rastrearam cada etapa do processo, desde o micróbio específico, passando pelo sinal molecular, resposta imunológica e via neural, até mudanças mensuráveis na região do cérebro onde as memórias são formadas.
A perda de memória faz parte do envelhecimento, mas afeta as pessoas de maneira desigual. Algumas pessoas permanecem brilhantes mesmo aos noventa anos, enquanto outras declinam aos cinquenta. A maioria das explicações para o declínio mental concentra-se no próprio cérebro. Os culpados são o encolhimento dos tecidos, a redução do fluxo sanguíneo, os danos aos neurônios e o acúmulo de proteínas tóxicas. Um novo estudo questiona se parte da resposta está inteiramente fora do cérebro, nos micróbios até ao intestino.
Tais experimentos são conduzidos em ratos por boas razões. Os investigadores podem controlar com precisão a genética, a dieta e o ambiente dos animais, e podem manipular as bactérias intestinais de formas que seriam impossíveis em humanos. Eles podem criar animais em condições livres de germes, transplantar comunidades microbianas inteiras de um animal para outro ou colonizar o intestino vazio com uma única espécie de bactéria. Esses experimentos permitem que os cientistas testem se um determinado micróbio realmente causa alterações no cérebro.
Os experimentos começaram com o fato de que ratos jovens puderam pegar micróbios de animais mais velhos. Os ratos partilham livremente bactérias no seu ambiente e, após um mês de convivência, os micróbios intestinais dos animais jovens tornaram-se semelhantes aos dos seus companheiros de gaiola mais velhos. Os ratos limpam-se constantemente, partilham roupa de cama e comida e deixam germes onde quer que vão, para que as bactérias possam facilmente espalhar-se de um animal para outro. Então, os ratos jovens realizaram mal a tarefa de memória. Eles mostraram menos interesse em objetos desconhecidos e tentaram aprender a rota de fuga no labirinto. Essencialmente, eles contraíram o esquecimento através de germes de ratos mais velhos.
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Os investigadores precisavam de descartar a explicação alternativa de que viver com os animais mais velhos causava stress nos ratos mais jovens ou alterava o seu comportamento. Quando a mesma experiência foi repetida em condições livres de germes, onde nem os ratos jovens nem os velhos carregavam bactérias intestinais, os animais jovens mantiveram todas as suas capacidades mentais. Camundongos livres de germes que atingiram dezoito meses de idade sem contrair bactérias intestinais também apresentaram pouco comprometimento da memória. Suas mentes permaneciam quase tão aguçadas quanto as dos animais jovens.
Entre centenas de tipos de microrganismos, cujo número muda com a idade, um se destacou. Uma bactéria chamada Parabacteroides goldsteinii torna-se mais comum à medida que os ratos envelhecem. A introdução desta única espécie no intestino de ratos jovens foi suficiente para enfraquecer a sua memória e reduzir a atividade do hipocampo, região do cérebro responsável pelo registo de novas experiências.
Quando P. goldsteinii se espalha, produz substâncias químicas conhecidas como ácidos graxos de cadeia média. Esses produtos químicos ativam células imunológicas no revestimento intestinal, levando a uma resposta inflamatória local. A inflamação é um sinal de alarme do sistema imunológico normalmente usado para combater infecções, mas aqui teve um efeito colateral não intencional.
Esta inflamação enfraquece a sinalização ao longo do nervo vago, um longo feixe de fibras que transporta informações do intestino para o cérebro. O nervo vago atua como um cabo de comunicação que conecta o intestino ao tronco cerebral e às partes mais profundas do cérebro. Quando o sinal neste cabo enfraquece, a mensagem para o cérebro torna-se mais fraca. Quando o nervo vago está prejudicado, o hipocampo recebe menos informações e forma memórias com menos eficiência.
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Quando os investigadores estimularam o nervo vago diretamente em ratos idosos, a sua memória tornou-se semelhante à dos ratos jovens nos testes. O bloqueio de um receptor imunológico que causa inflamação teve um efeito semelhante. O mesmo acontece com a capsaicina, o composto que dá calor às pimentas, que ativa neurônios sensoriais na mesma via. Mesmo um tratamento de duas semanas com antibióticos restaurou a memória em ratos jovens com microbiomas antigos.
Pelo menos nos ratos, o sistema se comportou menos como um dano irreversível e mais como um interruptor dimmer que pode ser religado.
Os pesquisadores descrevem o que acontece como a incapacidade do corpo de sentir o que está acontecendo dentro dele, um processo que os cientistas chamam de interocepção. Sabemos que o envelhecimento embota os nossos sentidos externos. Os olhos precisam de óculos e os ouvidos precisam de aparelhos auditivos. Este trabalho sugere que os sentidos internos do corpo também desaparecem e que, quando a ligação intestino-cérebro enfraquece, as faculdades mentais sofrem.
Tudo isso funciona em ratos. A questão é se isso se aplica às pessoas. Há motivos para um otimismo cauteloso. O nervo vago, o hipocampo e o receptor imunológico investigado existem em humanos e desempenham funções semelhantes. A estimulação do nervo vago já está aprovada para o tratamento da depressão e da epilepsia.
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Ao mesmo tempo, o envelhecimento cognitivo em humanos não é um processo simples. É o resultado de dezenas de processos interativos e é improvável que uma única bactéria explique grande parte da variação. O microbioma humano é muito mais diversificado e variável do que o dos ratos de laboratório alimentados com dietas idênticas em gaiolas idênticas. Investigadores terceiros também observaram que a literatura científica sobre Parabacteroides em si é contraditória, com alguns estudos ligando-o a danos e outros à saúde. A equipa de investigação está agora a investigar se a abundância de P. goldsteinii se correlaciona com o declínio cognitivo na população humana.
As implicações mais profundas residem em repensar o funcionamento do cérebro envelhecido. Geralmente pensamos na perda de memória como algo que acontece dentro do cérebro. Este trabalho indica que existem outras peças no quebra-cabeça. Algumas formas de declínio mental também podem ser retardadas ou revertidas, não através do tratamento direto do cérebro, mas através do restabelecimento da comunicação entre o cérebro e os minúsculos micróbios no intestino.
Anirban Mahapatra é cientista e escritor. Seu último livro é When Drugs Don’t Work. As opiniões expressas são pessoais.
