O que é que a bolsa nacional permitiu descobrir na sua área de investigação da microbiota?

O meu projeto envolve isolar e caraterizar cepas de Fusobacterium a partir de biópsias de cancro do cólon. É um projeto verdadeiramente translacional que me atrai enquanto médica investigadora porque me permite trabalhar diretamente com amostras de pacientes no sentido de investigar uma observação importante, o micróbio oral Fusobacterium nucleatum surge enriquecido na microbiota de muitos pacientes com cancro do cólon. Já possuía alguns dados-piloto interessantes, mas necessitava de fundos de investigação adicionais e de apoio técnico para expandir o projeto. A bolsa permitiu-nos concluir a sequenciação 16S rRNA da nossa coorte de biópsia cirúrgica de cancro de cólon, possibilitando-nos uma visão alargada da composição bacteriana da microbiota tumoral. Estamos agora a analisar esses dados no contexto das caraterísticas específicas dos pacientes (por exemplo, estadio do tumor, localização do mesmo, dados demográficos do paciente). Em paralelo, estamos a isolar cepas individuais de Fusobacterium e a realizar a sequenciação de todo o genoma, e a testar essas cepas nos nossos modelos de ratos, disponibilizando dados quantitativos sobre como esses organismos podem contribuir para a doença no cólon. Os nossos dados preliminares permitiram até agora destacar a diversidade genómica de F. nucleatum e fenótipos específicos de cepa em modelos de rato de cancreo colorectal (CCR) (dados estes recentemente descritos em mBio¹), e dispomos alguns dados preliminares entusiasmantes que demonstram um potencial novo efeito pró-carcinogénico de outras espécies de Fusobacterium.

Quais são as consequências para os pacientes?

A nossa análise aprofundada desta coorte de CCR proporcionará dados com mais elevada resolução sobre a microbiota do tumor, uma vez que estamos a combinar sequenciação, cultura e modelos in vivo para investigar os organismos comensais ao nível da cepa e da subespécie, de uma forma como nunca antes se tinha feito para a Fusobacterium nucleatum. Essencialmente, a nossa esperança é que uma melhor compreensão da microbiota associada ao cancro proporcione oportunidades de desenvolvimento de novas intervenções preventivas e terapêuticas, e que permita uma abordagem medicamentosa personalizada do tratamento.

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É uma dieta agora unanimemente recomendada pelas sociedades de conhecimento internacional de cardiologia e diabetologia.^2,3,4 Estudos epidemiológicos mostram que a dieta mediterrânica está associada a uma melhor saúde geral e a uma redução significativa dos riscos cardiometabólicos.  Estudos recentes vão mais longe e sugerem um benefício adicional sobre a morbi-mortalidade da redução das proteínas e gorduras animais a favor dos seus equivalentes vegetais (frutos de casca rija, sementes, azeite, etc.) na dieta mediterrânica.

Green-Med, uma dieta baseada em plantas e os seus polifenóis

Os investigadores realizaram um estudo que corroborou estes resultados, ao mesmo tempo que proporcionou uma melhor compreensão do papel da microbiota nestes efeitos. Eles aleatorizaram 294 participantes da coorte DIRECT-PLUS⁵ com mais de 30 anos de idade (88% homens) com obesidade abdominal e/ou dislipidemia em três grupos: recomendações padrão de dieta saudável, dieta mediterrânica e "Green-Med", uma dieta mediterrânica "optimizada". O Green-Med incorpora a Mankai (100 g por dia), uma planta asiática rica em fibras e proteínas vegetais que reduz a proporção de carne, e chá verde (3 a 4 chávenas por dia). Os autores salientaram o elevado teor de polifenóis nestes alimentos, capazes de modificar a estrutura taxonómica da microbiota intestinal e de intervir no metabolismo das gorduras6. Ambas as dietas foram suplementadas com frutos secos (28g por dia) e ambas foram isocalóricas e restritivas (1500-1800 kcal para homens e 1200-1400 kcal para mulheres). Todos os três grupos combinaram a dieta com actividade física moderada.

Alterações na estrutura da microbiota e na actividade enzimática

As amostras fecais dos participantes foram recolhidas e analisadas por sequenciação na linha de base e aos 6 meses. Todos os sujeitos mostraram alterações na estrutura da sua microbiota intestinal. O Green-Med levou a mudanças ainda mais substanciais, principalmente nas suas espécies raras (<50%), específicas individuais e influenciadas pela dieta. Especificamente, levou a um aumento da Prevotella, sinalizando a adesão a uma dieta 'vegetariana', e a uma diminuição das Bifidobactéria, conhecidas por melhorar o índice glicémico dietético e facilitar a perda de peso. Os investigadores também encontraram uma redução na biossíntese de aminoácidos de cadeia ramificada, metabolitos envolvidos na obesidade e resistência à insulina. 

Resultados superiores em marcadores de peso e cardiometabólicos

O Green-Med foi mais eficaz em termos de perda de peso (-6,5% vs -5,4% para a dieta mediterrânica e -1,58% para a dieta padrão). Além disso, foram observadas melhorias semelhantes em marcadores de risco cardiovascular, com uma diminuição da pontuação de Framingham, circunferência da cintura, tensão arterial média, resistência à insulina e níveis de leptina plasmática.

De acordo com a modelação dos investigadores, estes benefícios estão parcialmente ligados ao impacto das alterações na microbiota causadas pela Green-Med, contribuindo por exemplo para 12% da perda de peso e 18% da redução da pontuação de Framingham.

O que é que a bolsa nacional permitiu descobrir na sua área de investigação da microbiota?

Descobrimos que, em ratos cujos intestinos são colonizados com bactérias de fezes de prematuro, as respostas de anticorpos e interferão à infeção por VRS são reduzidas e o trânsito de neutrófilos para os pulmões é reforçado, o que poderá agravar os danos nos tecidos.

Quais são as consequências para os pacientes?

Os nossos dados sugerem que a microbiota contribui para o aumento dos riscos de VRS grave nos prematuros, ao desregular a resposta imunitária. Atualmente, estamos a trabalhar na identificação de bactérias ou metabolitos específicos responsáveis por esses efeitos, o que poderá potencialmente propiciar estratégias terapêuticas para a melhoria da função imunitária nos bebés prematuros mediante a manipulação da microbiota.

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O que é que a bolsa nacional permitiu descobrir na sua área de investigação da microbiota?

Usando um modelo animal de stress no início da vida em animais “sujos” que proporcionam uma abordagem mais relevante em termos translacionais para o estudo do eixo microbiota – intestino – cérebro, tivemos a possibilidade de determinar que o transplante fecal em animais adultos reverte as consequências comportamentais, metabólicas e neuroendócrinas do stress durante a infância.

Quais são as consequências para os pacientes?  

Este é o primeiro estudo, tanto quanto sabemos, que visa proporcionar terapias centradas na microbiota a adultos que já apresentem doenças mentais, metabólicas e neuroendócrinas em consequência do stress sofrido durante a infância. No entanto, a importância de tratamentos preventivos, como o tratamento probiótico nas crianças, é inegável; essas intervenções não são pertinentes para os países em desenvolvimento, os quais já enfrentam os efeitos devastadores dos inícios de vida sofridos pelas pessoas há muitas décadas. Evidências recentes do nosso laboratório demonstraram que, no México, 90% da população entre os 35 e aos 65 anos que procura assistência médica em instituições públicas relatou experiências adversas na infância. Estas encontram-se relacionadas com a elevada prevalência de doenças metabólicas e depressão observada no nosso meio clínico. Portanto, ao avaliarmos a eficácia do transplante fecal em modelos animais clinicamente relevantes, como em animais “sujos”, seremos capazes de identificar e refinar estratégias com potencial translacional para o tratamento da depressão e das doenças metabólicas nos adultos.  

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Do seu ponto de vista, qual foi o maior avanço dos últimos anos relacionado com a microbiota?  

Na minha opinião, o avanço mais importante na investigação da microbiota nos últimos anos é o reconhecimento do papel da nossa microbiota intestinal em aspetos muito variados da nossa saúde, inclusivamente na saúde mental. A constatação de que o equilíbrio ou o desequilíbrio da microbiota define sistematicamente a saúde ou a doença, e isto não apenas no intestino humano, constitui uma enorme descoberta da ciência moderna.

Pensa que existe recentemente um interesse crescente pela microbiota? 

Sem dúvida. A microbiota humana e a investigação sobre a mesma são temas que estão a conquistar grande impulso, tanto entre o público em geral como no seio da comunidade científica. 

Tem alguma sugestão para cuidarmos da nossa microbiota? 

Uma sugestão que gostaria de partilhar é que para mantermos o equilíbrio e a diversidade da microbiota devemos consumir regularmente porções de alimentos fermentados na nossa alimentação: nomeadamente, iogurte, vinho, cerveja, kombucha ou picles, entre outros.

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O que é que a bolsa nacional permitiu descobrir na sua área de investigação da microbiota? 

A Bolsa da Fundação Biocodex (2020) permitiu-nos iniciar um estudo multidisciplinar com o objetivo de perceber a interação entre a microbiota intestinal e a disfunção cognitiva nas mulheres.

Há provas científicas que indicam que os pacientes com Alzheimer desenvolvem uma disbiose intestinal cada vez mais grave à medida que a doença progride. Dados preliminares do nosso laboratório demonstram que ratos fêmea transgénicos para a doença de Alzheimer não possuem bactérias intestinais específicas relacionadas com o metabolismo do estrogénio. O estrogénio é uma hormona sexual associada ao reforço da função cognitiva. Após a menopausa, o declínio abrupto dos níveis de estrogénio pode ser relacionado com a disfunção cognitiva e a demência. Assim, partimos da hipótese de que a disbiose intestinal pode aumentar o risco de surgimento de demência nas mulheres devido à falta de bactérias relacionadas com o estrogénio. 

Concebemos um estudo clínico transversal com mulheres a sofrer de Alzheimer e controlos saudáveis, em colaboração com o Instituto Nacional de Neurocirurgia e Neurologia (INNN). Enquanto abordagem translacional, estamos a realizar um estudo pré-clínico no CINVESTAV com ratos fêmea transgénicos e companheiros de ninhada selvagens para se determinar a reprodutibilidade dos dados humanos. Estamos atualmente na fase final de conclusão dos estudos.
 

Quais são as consequências para os pacientes? 

Ser-se mulher é um fator de risco para o aparecimento da doença de Alzheimer, uma vez que dois terços dos casos em todo o mundo afetam o sexo feminino. Tem sido proposto que a falta de estrogénio após a menopausa provoca disfunções cognitivas e demência. No entanto, as terapias de reposição de estrogénio não têm apresentado resultados consistentes devido a uma estreita margem terapêutica e aos níveis ideais de estrogénio. 

Atualmente, há mais de 50 milhões de pessoas diagnosticadas com a doença de Alzheimer, das quais mais de 33 milhões são mulheres. Se a nossa hipótese de trabalho for aprovada, poderemos conceber intervenções terapêuticas para aumentar a abundância de bactérias relacionadas com o estrogénio, no sentido de se prevenir as alterações cognitivas e a demência após a menopausa nas mulheres. Esta abordagem terá um significativo impacto na qualidade de vida das mulheres ao longo de décadas após a menopausa.

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O que é que a bolsa nacional permitiu descobrir na sua área de investigação da microbiota?

A criação de um modelo microfisiológico para estudar as interações entre células epiteliais digestivas e a microbiota anaeróbica de amostras de pacientes.

Quais são as consequências para os pacientes? 

Atualmente, o modelo permite que os investigadores compreendam melhor a fisiopatologia da inflamação intestinal e reproduzam ex vivo as interações específicas entre as células eucariotas e as bactérias. Em última análise, este modelo irá permitir que os médicos ajustem o tratamento específico das doenças inflamatórias intestinais.

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O que é que a bolsa nacional permitiu descobrir na sua área de investigação da microbiota?

Estudar a microbiota gástrica em pacientes com linfoma MALT gástrico, o que nunca tinha sido feito antes.

Quais são as consequências para os pacientes?

Receitar antibióticos como rotina a pacientes com linfoma maligno gástrico, mesmo que eles não tenham infeção por Helicobacter pylori.

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O que é que a bolsa nacional permitiu descobrir na sua área de investigação da microbiota?

Conseguimos, por exemplo, alargar a nossa triagem para incluir o SARS-CoV-2, sem o que teria sido impossível continuar a trabalhar em circunstâncias extremamente difíceis durante uma pandemia global. A segurança é a questão mais importante da nossa metodologia, e a bolsa nacional manteve-nos com o mais elevado nível de segurança.

Quais são as consequências para os pacientes?

Conseguimos minimizar os riscos no processo de transplante, o que foi demonstrado pela ausência de eventos adversos.

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O que é que a bolsa nacional permitiu descobrir na sua área de investigação da microbiota?

A opinião existente de que a microbiota é mais outro órgão do corpo humano que requer atenção especial foi confirmada. O estudo da microbiota intestinal é um processo complexo que requer não apenas estandardização para uma avaliação objetiva dos resultados do estudo, mas também o desenvolvimento de métodos de pesquisa, incluindo os genéticos, que possibilitem isolar e diferenciar não apenas cepas de microrganismos, mas também os seus produtos metabólicos. Uma das questões mais difíceis é o transplante de microbiota para efeitos de terapia direcionada de doenças.

Quais são as consequências para os pacientes?

O estudo da microbiota intestinal e dos seus produtos metabólicos permitirá no futuro a utilização direcionada de métodos para sua correção, no sentido de se otimizar o tratamento de várias doenças.

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