Os cientistas reconhecem cada vez mais que o microbioma intestinal desempenha um papel importante na saúde geral, incluindo o cérebro. No entanto, os pesquisadores ainda estão trabalhando para determinar quais bactérias específicas estão ligadas a doenças e exatamente como elas afetam o corpo.
Um tipo de bactéria em particular, Morganelavários estudos associaram-no à depressão grave. Até recentemente, porém, não estava claro se este micróbio causava depressão, se a depressão alterava o microbioma ou se outros fatores poderiam explicar a associação.
Pesquisadores da Harvard Medical School identificaram agora um mecanismo biológico que demonstra isso: Morganela Pode afetar a saúde do cérebro. Suas descobertas fornecem uma explicação mais clara de como essa bactéria afeta a depressão.
Postado em Jornal da Sociedade Química Americanao estudo identifica uma molécula desencadeadora de inflamação e sugere um possível novo alvo para diagnosticar ou tratar alguns casos de depressão. Também fornece uma estrutura para estudar como outros micróbios intestinais influenciam a saúde e o comportamento humanos.
“Há uma história que liga o microbioma intestinal à depressão, e este estudo está um passo mais perto de realmente compreender os mecanismos moleculares por trás desta ligação”, disse o autor sênior Jon Clardy, professor de bioquímica e farmacologia molecular no Instituto Blavatnik do Royal College of Physicians and Surgeons.
Como os produtos químicos ambientais desencadeiam a inflamação
Os pesquisadores descobriram que um poluente ambiental chamado dietanolamina (DEA) às vezes pode substituir os álcoois de açúcar nas moléculas produzidas a partir da dietanolamina. Morganela nos intestinos.
Esta molécula alterada se comporta de maneira muito diferente da versão normal. Em vez de permanecer inofensivo, ativa o sistema imunológico e promove a liberação de proteínas inflamatórias chamadas citocinas, especialmente a interleucina-6 (IL-6).
Esta série de eventos fornece uma explicação potencial que poderia Morganela Depressão. Sabe-se que a inflamação crônica desempenha um papel em muitas doenças e também tem sido associada à depressão grave.
Pesquisas anteriores apoiam este link. A pesquisa relacionou a IL-6 à depressão e também descobriu Morganela Viver com doenças inflamatórias, como diabetes tipo 2 e doença inflamatória intestinal (DII).
Mais pesquisas são necessárias para determinar se essa molécula alterada contribui diretamente para a depressão e para entender quantos casos podem ser afetados por esse processo.
Novas possibilidades de diagnóstico e tratamento
DEA é comumente encontrada na indústria, agricultura e produtos de consumo.
“Sabíamos que os micropoluentes podem integrar-se nas moléculas de gordura do corpo, mas não sabíamos como isso aconteceu ou o que aconteceu a seguir”, disse Clardy. “O metabolismo da DEA em sinalização imunológica foi completamente inesperado”.
Os pesquisadores dizem que a DEA tem potencial para ser usada como biomarcador para ajudar a identificar certos casos de depressão grave.
As suas descobertas também apoiam a ideia de que a depressão, ou pelo menos algumas formas de depressão, podem estar ligadas ao sistema imunitário. Isto levanta a possibilidade de que os tratamentos que visam a resposta imunitária, tais como medicamentos imunomoduladores, possam ser eficazes em alguns pacientes.
De forma mais ampla, o estudo mostra como as moléculas bacterianas podem alterar a função imunológica humana ao incorporar contaminantes. Esta visão pode ajudar os cientistas a estudar como outras bactérias intestinais afetam a imunidade e diferentes sistemas biológicos.
“Agora que sabemos o que procuramos, acho que podemos começar a investigar outras bactérias para ver se elas têm efeitos químicos semelhantes e começar a procurar outros exemplos de como os metabólitos nos afetam”, disse Clardy.
Pesquisa colaborativa avança a ciência do microbioma
Este avanço foi alcançado combinando a experiência de dois grupos de pesquisa. O laboratório de Clardy concentra-se na química de pequenas moléculas produzidas por bactérias, enquanto o laboratório de Ramnik Xavier, professor de medicina do HMS Kurt J. Isselbacher no Massachusetts General Hospital, é especializado em estudar como o microbioma afeta a saúde em nível molecular.
Juntas, essas colaborações promovem a compreensão de como as bactérias intestinais interagem com o sistema imunológico e influenciam as doenças. Seu trabalho recente inclui:
- demonstração Uma única bactéria (Acidobacter muciniphila), as moléculas que produz, as vias biológicas que utiliza e os seus efeitos no corpo estão todos interligados (prevenindo a inflamação e aumentando a sensibilidade às imunoterapias contra o cancro).
- Mostrando bactérias intestinais R.gnaeus A produção de cadeias de moléculas de açúcar ativadoras do sistema imunológico pode explicar sua associação com a doença de Crohn e a doença inflamatória intestinal.
- Descobrir Moléculas de gordura na superfície de bactérias estreptocócicas Streptococcus pyogenes pode desencadear o sistema imunológico a liberar citocinas inflamatórias – ajudando a explicar complicações imunológicas graves, possíveis ligações com doenças autoimunes como o lúpus e maneiras de melhorar a imunoterapia contra o câncer.
Esta molécula de gordura pertence a um grupo chamado cardiolipinas, que são conhecidas por Estimula a liberação de citocinas. No novo estudo, os pesquisadores descobriram que quando a DEA foi incorporada ao Morganelacomeça a se comportar como a cardiolipina, causando inflamação.
Autoria, Financiamento, Divulgação
Sunghee Bang e Yern-Hyerk Shin são co-autores. Outros autores incluem Sung-Moo Park, Lei Deng, R. Thomas Williamson e Daniel B. Graham.
O coautor Xavier é membro central do Broad Institute do MIT e Harvard, onde também dirige o Programa de Imunologia e Observatório Celular Klarman e co-dirige o Programa de Doenças Infecciosas e Microbioma.
Este trabalho foi financiado pelos Institutos Nacionais de Saúde (concessão R01AI172147) e pela Leona M. e Harry B. Helmsley Charitable Trust (2023A004123). Os autores também agradecem ao HMS Analytical Chemistry Core, ao HMS Biomolecular NMR Facility (anteriormente East Quad NMR Facility; NIH OD028526) e ao Institute of Chemistry and Cell Biology (ICCB)-Longwood Screening Facility.
