Bactérias intestinais produzem um açúcar que pode causar danos às células cerebrais.

Um açúcar nocivo produzido por bactérias intestinais pode desencadear lesões do sistema imunitário associadas a duas doenças cerebrais devastadoras.

Estes dados reforçam a ideia de que o intestino pode funcionar como um motor ativo da doença - e não apenas como um espectador distante do cérebro.

Detetar sinais de doença no intestino

Em amostras de doentes, este açúcar apareceu a par de indícios de ataques imunitários em curso.

O Dr. Aaron Burberry, da Case Western Reserve University (CWRU), associou esse açúcar de origem bacteriana a danos imunitários no cérebro.

A relação manteve-se nas duas doenças, sugerindo um mecanismo comum, e não alterações separadas e sem ligação.

A descoberta centra-se em como sinais vindos do intestino podem estar a contribuir para a lesão e ajuda a explicar porque é que pistas isoladas têm sido menos consistentes.

Da mutação ao colapso imunitário (C9ORF72, ELA e demência frontotemporal)

O estudo dá um motivo mais sólido para o facto de alguns familiares adoecerem enquanto outros não.

Algumas famílias têm uma mutação em C9ORF72, uma das principais causas hereditárias de esclerose lateral amiotrófica (ELA) e de demência frontotemporal (DFT).

Quando a função normal do gene na “limpeza” celular fica enfraquecida, as células imunitárias pareceram ter mais dificuldade em eliminar o açúcar bacteriano.

Nessas condições, os micróbios intestinais tornaram-se aparentemente mais perigosos, porque um sinal imunitário habitual podia transformar-se numa reação inflamatória exagerada.

Esta sequência pode ajudar a perceber porque um portador se mantém saudável, enquanto outro caminha para paralisia ou para alterações profundas do comportamento e da linguagem.

Efeitos nocivos do glicogénio bacteriano

Os problemas começaram quando células do sistema imunitário encontraram glicogénio - um açúcar de reserva - produzido por certas bactérias do intestino.

Essas células libertaram citocinas, sinais químicos que funcionam como alarmes imunitários e que podem propagar inflamação muito para além do intestino.

Burberry referiu que algumas bactérias intestinais prejudiciais produzem formas de glicogénio capazes de ativar respostas imunitárias e causar lesão cerebral.

Depois de o alarme se espalhar, os investigadores seguiram o percurso até ao tecido cerebral e mapearam o rasto de danos.

Diferenças nas formas perigosas de glicogénio

Nem todos os açúcares de reserva causaram problemas, porque as versões mais nocivas estavam organizadas numa estrutura mais densa e complexa.

Esse arranjo compacto terá tornado o material mais difícil de degradar pelas células, permitindo que o sinal inflamatório persistisse.

Vários tipos de bactérias sobreviveram, mas uma destacou-se por conseguir colonizar ratos livres de germes e provocar mais danos.

Por isso, um produto bacteriano modificável pareceu mais simples de visar do que um gene determinado desde o nascimento.

O que a ELA e a demência frontotemporal fazem ao organismo

A ELA destrói neurónios motores, pelo que as pessoas podem, gradualmente, perder a capacidade de falar, mover-se, engolir e respirar.

Estas células transportam sinais do cérebro e da medula espinal para os músculos, razão pela qual a doença vai retirando, aos poucos, o controlo do corpo.

A DFT lesa áreas cerebrais ligadas ao comportamento, ao julgamento e à linguagem, e essas alterações surgem muitas vezes numa fase precoce.

Como estas doenças podem coexistir na mesma pessoa, um gatilho que influencie ambas ganha um peso particular.

Bactérias a comprometer a barreira hematoencefálica

Um tipo de bactéria intestinal revelou-se especialmente nocivo quando os investigadores o introduziram em ratos sem os seus micróbios habituais.

Em animais sem C9ORF72, esse microrganismo ajudou a desestabilizar a barreira hematoencefálica - a camada protetora em torno do cérebro - e permitiu a entrada de células imunitárias.

Danos muito mais graves surgiram quando esse micróbio se juntou a uma comunidade intestinal maior, sugerindo que o ambiente determinava o grau de destruição.

Este resultado está de acordo com o que acontece no intestino, onde as bactérias raramente atuam isoladamente.

Sinais iniciais com uma enzima: alfa-amilase

O alívio surgiu quando a equipa administrou diariamente, por via oral, alfa-amilase aos ratos - uma enzima digestiva que ajuda a degradar cadeias grandes de açúcar.

A fragmentação do glicogénio bacteriano melhorou a sobrevivência, mesmo depois de a inflamação associada à doença já estar instalada.

Estes resultados fizeram do glicogénio bacteriano um alvo terapêutico plausível, que poderá, um dia, ser testado em pessoas.

Ainda assim, o tratamento não resolveu todos os problemas nos ratos, pelo que quaisquer promessas terapêuticas continuam incertas.

Indícios observados dentro do cérebro

No cérebro, os animais tratados apresentaram microglia mais “silenciosa”, as células imunitárias que vigiam sinais de lesão no tecido cerebral.

Os níveis de moléculas inflamatórias diminuíram e, em simultâneo, a permeabilidade excessiva da barreira hematoencefálica atenuou-se.

Este padrão foi relevante porque a microglia ativada pode danificar neurónios próximos quando os sinais de alarme se mantêm elevados durante demasiado tempo.

A função motora quase não melhorou durante o curto período de teste, indicando que as alterações no cérebro podem anteceder melhorias visíveis nos sintomas.

É necessária mais investigação

As amostras de fezes humanas apontaram na mesma direção, tornando os resultados em ratos particularmente importantes.

Num total de 35 pessoas, o glicogénio nocivo surgiu em 20 amostras, incluindo 11 de 17 pessoas com ELA esporádica.

Também foi detetado em oito de nove doentes avaliados nos primeiros 18 meses de doença. Esse momento sugeriu que o marcador pode ajudar a sinalizar a doença cedo, embora esta primeira amostra humana ainda fosse reduzida.

O trabalho uniu numa única cadeia a química do intestino, falhas imunitárias, risco genético e lesão cerebral.

Continuam a ser necessários estudos humanos maiores para perceber quem transporta estes açúcares, quando aparecem e se a sua degradação consegue, de facto, abrandar a doença.