Probiótico projetado alivia sintomas em modelo de rato com EM

Esses probióticos têm potencial para ajudar pessoas com doenças autoimunes

por Lindsey Shapiro, PhD | 16 de agosto de 2023

Um probiótico desenvolvido em laboratório, composto por bactérias vivas que colonizam o intestino, foi capaz de aliviar os sinais de doença em um modelo de rato com esclerose múltipla (EM), de acordo com uma pesquisa recente.

Depois de descobrir que um metabólito chamado lactato poderia ativar vias de sinalização imunológica que ajudam a conter a autoimunidade, os cientistas projetaram especificamente a bactéria para liberá-lo.

Com estudos mais aprofundados, os cientistas acreditam que estes probióticos especializados podem ser benéficos para pacientes que vivem com muitas doenças autoimunes diferentes, incluindo a esclerose múltipla.

“Os probióticos projetados podem revolucionar a forma como tratamos doenças crônicas”, disse Francisco Quintana, PhD, professor de neurologia de Harvard, membro do Centro Ann Romney para Doenças Neurológicas do Brigham and Women's Hospital em Boston, e principal autor do estudo, em uma universidade. notícia.

“Ao usar a biologia sintética para fazer com que bactérias probióticas produzam compostos específicos relevantes para doenças, podemos aproveitar os benefícios dos probióticos e ampliá-los ao máximo”, acrescentou Quintana.

O estudo, “O lactato limita a autoimunidade do SNC ao estabilizar o HIF-1α nas células dendríticas”, foi publicado na revista Nature.

Na EM, um sistema imunológico hiperativo causa danos ao tecido saudável do cérebro e da medula espinhal, levando à neurodegeneração.

As células dendríticas (DCs) são importantes para regular a função imunológica, incluindo a atividade de células T autorreativas que estão implicadas em doenças como a EM, posicionando-as como potenciais alvos terapêuticos.

Neste estudo, os cientistas de Harvard identificaram uma via de sinalização nas DCs que, em última análise, inibe as células T auto-atacantes. Uma proteína chamada HIF-1-alfa (HIF-1a) foi crítica para este processo.

Além disso, o HIF-1a pode ser activado pelo lactato, um metabolito produzido no corpo quando o alimento é transformado em energia que desempenha uma série de funções biológicas diferentes. O tratamento das DCs com lactato diminuiu significativamente a produção de moléculas pró-inflamatórias tanto nas CDs quanto nas células T.

“O mecanismo que encontramos é como um freio para o sistema imunológico”, disse Quintana. “Na maioria de nós, está ativado, mas em pessoas com doenças autoimunes, há problemas com esse sistema de freio, o que significa que o corpo não tem como se proteger do seu próprio sistema imunológico.”

Em seguida, os cientistas procuraram uma forma de ativar terapeuticamente esse sistema protetor.

O microbioma intestinal – a constelação de bactérias, fungos e vírus que habitam o trato gastrointestinal – pode ter uma influência significativa na função imunológica e cerebral, levando os investigadores a acreditar que os probióticos direcionados podem ser uma abordagem promissora.

Os probióticos mais facilmente disponíveis são misturas de bactérias que geralmente são consideradas benéficas para o corpo. Embora esses probióticos tenham demonstrado efeitos antiinflamatórios, a equipe precisava de um com função mais específica.

Portanto, eles modificaram uma bactéria chamada Escherichia coli para que produzisse lactato, na esperança de que estimulasse as funções anti-autoimunes das DCs.

Os probióticos projetados podem revolucionar a forma como tratamos doenças crônicas.

Num modelo de EM em ratos, o tratamento com o probiótico aliviou os sinais clínicos da doença e reduziu o número de células T pró-inflamatórias no cérebro e nos intestinos.

Notavelmente, estes benefícios no cérebro foram observados mesmo que as bactérias vivessem principalmente no intestino e não fossem encontradas na corrente sanguínea.

Experimentos adicionais indicaram que o probiótico provavelmente ativa vias de sinalização protetoras nas DCs do intestino, influenciando por sua vez a comunicação direta entre as células do intestino e do cérebro – uma relação que veio à tona nos últimos anos.

“Aprendemos nas últimas décadas que os micróbios do intestino têm um impacto significativo no sistema nervoso central [cérebro e medula espinhal]”, disse Quintana. “Uma das razões pelas quais nos concentramos na esclerose múltipla neste estudo foi determinar se podemos aproveitar este efeito no tratamento de doenças autoimunes do cérebro. Os resultados sugerem que sim.”