Os cientistas descobriram uma ligação surpreendente entre a programação biológica inicial de um bebê, o microbioma intestinal e o desenvolvimento posterior do cérebro. Os resultados da pesquisa foram publicados em pressão celular azulmostrando que alterações epigenéticas presentes no nascimento podem influenciar o desenvolvimento de bactérias intestinais na infância. O estudo também encontrou ligações entre padrões epigenéticos específicos, certos micróbios intestinais e sintomas de transtorno do espectro do autismo (TEA) e transtorno de déficit de atenção/hiperatividade (TDAH) aos três anos de idade.
“Certas bactérias parecem ser protetoras, o que é emocionante porque sugere que pode haver maneiras de apoiar o desenvolvimento das crianças através de dieta ou probióticos no futuro”, disse o autor sênior Francis Ka Leung Chan, gastroenterologista da Universidade Chinesa de Hong Kong.
Como a biologia inicial molda o desenvolvimento
Os primeiros anos de vida são um período crítico para o desenvolvimento do cérebro e a maturação do sistema imunológico. Pesquisas anteriores mostraram que tanto a epigenética como o microbioma intestinal podem influenciar a saúde a longo prazo, mas os cientistas têm uma compreensão limitada de como os dois sistemas interagem no início da vida.
“Queríamos entender como o epigenoma e o microbioma interagem no início da vida e se suas interações influenciam o risco das crianças para doenças do neurodesenvolvimento, como transtorno do espectro do autismo e TDAH”, disse o co-autor sênior Hein Min Tun, pesquisador de saúde pública da Universidade Chinesa de Hong Kong. “Descobrimos uma conversa: o ambiente epigenético em que os bebês nascem afeta o risco de distúrbios do neurodesenvolvimento, mas a presença de certas bactérias ‘boas’ no intestino pode intervir e modificar o risco”.
Para investigar, a equipe analisou padrões de metilação do DNA, uma forma comum de modificação epigenética, no sangue do cordão umbilical de 571 crianças. Eles combinaram esses dados com amostras de microbioma intestinal coletadas de 969 bebês com idades entre 2, 6 e 12 meses, bem como amostras de microbioma dos pais dos bebês no final da gravidez.
Quando as crianças tinham 36 meses de idade, os investigadores avaliaram o seu neurodesenvolvimento através de questionários comportamentais e procuraram associações entre resultados de desenvolvimento, micróbios intestinais e padrões epigenéticos.
Fatores que afetam o microbioma infantil
Os pesquisadores descobriram que vários fatores estavam associados aos padrões epigenéticos no nascimento, incluindo tipo de parto, duração da gravidez, irmãos e alergias maternas. Curiosamente, a microbiota intestinal parental não parece influenciar estas alterações epigenéticas relacionadas com o nascimento.
O desenvolvimento do microbioma infantil está ligado a um conjunto diferente de fatores. O modo de parto, a exposição aos antibióticos, os irmãos mais velhos e a amamentação desempenham um papel na formação do microbioma que se desenvolve durante o primeiro ano de vida.
Bebês nascidos por cesariana apresentaram padrões distintos de metilação do DNA em vários genes envolvidos na função imunológica e no desenvolvimento do cérebro.
Ligações entre regulação genética e bactérias intestinais
O estudo também mostra que os padrões epigenéticos presentes no nascimento influenciam a forma como a microbiota intestinal evolui na infância.
Bebês com níveis mais elevados de metilação do DNA em certos genes relacionados ao sistema imunológico tendem a ter microbiomas intestinais menos diversos aos 12 meses de idade. Esses genes estão envolvidos em ajudar o corpo a reconhecer e responder aos patógenos.
Os resultados sugerem que os sinais biológicos presentes no nascimento podem ajudar a orientar o desenvolvimento da comunidade microbiana intestinal de uma criança durante o primeiro ano.
Microbioma intestinal e riscos para o neurodesenvolvimento
Quando os investigadores examinaram os resultados comportamentais aos três anos de idade, descobriram que os sinais de ASD e ADHD estavam associados a combinações específicas de marcadores epigenéticos e micróbios intestinais.
No entanto, as descobertas também apontam para uma proteção potencial contra certas bactérias. Crianças que carregam padrões epigenéticos associados ao transtorno do espectro do autismo se adquirirem Lachnospira pectina na infância. Da mesma forma, crianças com padrões epigenéticos associados ao TDAH, se adquirirem Fibrobactéria em seu primeiro ano.
“A base para a saúde do cérebro é lançada muito cedo, mesmo antes do nascimento”, disse Tun. “No entanto, não queremos que as pessoas pensem que isto significa que o percurso de desenvolvimento de uma criança é fixado no nascimento. Estas são situações complexas com múltiplas causas, e apenas resolvemos uma pequena parte de um grande puzzle”.
Probióticos e possibilidades futuras para a saúde do cérebro
Os investigadores continuam a acompanhar as crianças participantes para compreender melhor como os padrões epigenéticos iniciais e o desenvolvimento do microbioma influenciam a saúde infantil posterior. Eles enfatizam que são necessários estudos laboratoriais para confirmar a relação observada entre as bactérias intestinais e o neurodesenvolvimento.
“O objetivo final é desenvolver intervenções precoces seguras e não invasivas, como probióticos específicos ou bioterapêuticos vivos, que possam ajudar a cultivar um microbioma intestinal saudável e potencialmente reduzir o risco de distúrbios do neurodesenvolvimento”, disse o primeiro autor Siew Chien Ng, gastroenterologista da Universidade Chinesa de Hong Kong.
A pesquisa foi apoiada pela InnoHK, pelo governo de Hong Kong, pela Chan DH Foundation e pela New Cornerstone Science Foundation.
