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Cientistas de Yale usarão US $ 9 milhões para criar mapa do eixo intestino-cérebro. Via de comunicação pensada para desempenhar papel fundamental na doença de Parkinson.
Pesquisadores da Escola de Medicina de Yale usarão uma doação de US$ 9 milhões para gerar um mapa detalhado do “eixo intestino-cérebro”, a complexa rota de comunicação entre o cérebro e a barriga – com foco no microbioma intestinal – que cada vez mais acredita-se que desempenha um papel fundamental no Parkinson e outras doenças neurodegenerativas.
O financiamento faz parte de US$ 18 milhões em doações totais para cientistas de Yale da iniciativa Alinhamento da Ciência Através de Parkinson para pesquisas sobre o distúrbio progressivo, que, segundo estimativas sem fins lucrativos, afeta de 7 a 10 milhões de pessoas em todo o mundo. Este projeto envolverá o uso de novas tecnologias na esperança de descobrir novos tratamentos para o Parkinson.
O trabalho está sendo liderado por David Hafler, MD, professor de neurologia e imunobiologia, e Noah Palm, PhD, professor de imunobiologia, ambos na Yale School of Medicine. A equipe multidisciplinar também inclui Le Zhang, PhD, professor assistente de neurologia da equipe de Hafler, e Rui Chang, PhD, professor assistente de neurociência e fisiologia celular e molecular.
O objetivo, de acordo com Hafler, é entender melhor o papel das células imunes intestinais na doença de Parkinson para ajudar a projetar ensaios clínicos mais fortes para essa população de pacientes.
“Em vez de conduzir um ensaio clínico às cegas, quero entender melhor a natureza do insulto inflamatório para atingir melhor o sistema imunológico”, disse Hafler em um comunicado de imprensa da universidade.
Evidências crescentes foram montadas em apoio a uma conexão entre o intestino e o cérebro e seu envolvimento em doenças neurodegenerativas.
De fato, constipação e outros problemas gastrointestinais são sintomas não motores iniciais comuns de Parkinson, que podem ocorrer anos antes do início da doença.
“A disfunção do sistema nervoso que regula a função intestinal na verdade precede o início da doença de Parkinson, às vezes por décadas”, disse Palm.
Envolvimento intestinal na doença de Parkinson
Pesquisas anteriores, muitas delas conduzidas em Yale, mostraram que as células imunológicas exercem funções-chave além de combater infecções. Essas células também trabalham para manter tecidos e células em um estado estável e equilibrado, conhecido como homeostase.
Para conseguir isso, as células imunes intestinais podem se mover para outras partes do corpo, incluindo o cérebro, de acordo com alguns pesquisadores. Mas pouco ainda se sabe sobre os mecanismos exatos por trás desses processos, levando a uma necessidade não atendida de um modelo detalhado do eixo intestino-cérebro.
Notavelmente, em um projeto separado, Hafler e Andrew Wang, MD, PhD, outro cientista de Yale, estão avaliando como as células T imunes migram do intestino para o cérebro, tanto em pessoas saudáveis quanto em modelos animais. Hafler e Wang, professor assistente de medicina e imunobiologia da Yale School of Medicine, esperam entender melhor o papel do sistema imunológico na homeostase do sistema nervoso.
O microbioma intestinal, a população de microrganismos que vivem nos intestinos, também pode afetar a função cerebral por meio de diferentes mecanismos.
Uma delas é através do nervo vago – um dos nervos mais longos do corpo – que regula as funções dos órgãos internos, como a digestão. Funciona como uma espécie de superestrada entre os órgãos internos e o sistema nervoso central, de acordo com Palm. A própria equipe da Palm descobriu que algumas substâncias produzidas no intestino podem transitar para o cérebro.
Pesquisadores do Instituto de Tecnologia da Califórnia também mostraram, em um estudo anterior, que agregados ou aglomerados de proteína alfa-sinucleína – uma característica do Parkinson – foram capazes de se espalhar do intestino para o cérebro em camundongos idosos através do nervo vago.
Outro de seus mecanismos funciona através da liberação de metabólitos derivados do microbioma intestinal – pequenas moléculas envolvidas na quebra de alimentos e medicamentos no corpo – que podem promover um estado pró-inflamatório no Parkinson.
A pesquisa anterior do laboratório de Palm mostrou que metabólitos derivados de bactérias do intestino humano foram capazes de atingir o cérebro e regular as células imunológicas , além de causar impacto no humor e no comportamento.
“Acontece que nos últimos cinco a 10 anos todos esses caminhos possíveis provaram ser verdadeiros de uma forma ou de outra”, disse Palm.
Hafler acrescentou: “O velho ditado, ‘Você é o que você come’, pode ter mais significado do que pensávamos anteriormente.”
Essa comunicação intestino-cérebro é na verdade bidirecional, mostrou a pesquisa, com mudanças no cérebro também parecendo afetar o intestino. Estudos relataram que a ativação de certas células nervosas do cérebro em resposta à inflamação intestinal causou uma resposta imune no próprio intestino.
Criando um novo modelo do eixo intestino-cérebro
Agora, os pesquisadores de Yale elaboraram uma estratégia de três vias para enfrentar a complexa interação que regula o eixo intestino-cérebro.
Primeiro, os pesquisadores aproveitarão o poder das tecnologias de célula única para conduzir um perfil completo de células imunes individuais coletadas de biópsias intestinais em diferentes estados homeostáticos. De particular interesse é entender as características das células T imunes que transmitem mensagens do intestino para o cérebro.
Além disso, a equipe irá alterar o microbioma intestinal de camundongos para desvendar os mecanismos pelos quais as células imunes intestinais podem transmitir mensagens para o cérebro. A pesquisa também examinará o papel das células imunes educadas pelo intestino no cérebro.
“Esta pesquisa será a primeira desse tipo a documentar os mecanismos celulares e moleculares das células imunes móveis que coordenam o cérebro e o intestino”, afirmou o comunicado, observando que o financiamento será distribuído por três anos.
A outra equipe de Yale usará sua doação de US$ 9 milhões para estudar como as mutações genéticas associadas ao Parkinson afetam a função das células cerebrais durante a progressão da doença.
As descobertas, em geral, provavelmente fornecerão novas informações sobre a comunicação intestino-cérebro e alterações genéticas na doença de Parkinson, e levarão a um conhecimento mais profundo da natureza inflamatória da doença. As equipes esperam que sua pesquisa possa ajudar a identificar novas terapias específicas para doenças.
“Toda essa pesquisa faz parte da próxima geração das descobertas imunológicas mais emocionantes”, disse Palm.
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