Poderia um colapso nas redes cerebrais permitir que as infecções contribuíssem para a doença de Alzheimer?

Quando os biomas se tornam insalubres, seja por invasão de patógenos externos ou por uma grande mudança no número relativo das espécies microbianas presentes, ocorre uma disbiose ou desequilíbrio na microbiota. Esta disbiose pode alterar o metabolismo humano e causar inflamação, que tem sido associada aos danos nos tecidos observados na colite ulcerosa, na artrite reumatóide e em muitas outras doenças inflamatórias crónicas.

Estudando 130 amostras de cérebros doados de 32 pessoas – 16 com Alzheimer e 16 controles de mesma idade sem a doença, os pesquisadores da Drexel encontraram flora bacteriana em todos os cérebros – mas os cérebros de Alzheimer mostraram perfis bacterianos profundamente diferentes em comparação com a idade. controles correspondentes.

O grupo usou o sequenciamento completo do gene do RNA ribossômico 16s, uma técnica que pode detectar toda e qualquer espécie bacteriana presente em uma amostra. Neste processo, os investigadores identificaram conjuntos de bactérias específicas da doença em quase todos os cérebros afectados pela doença de Alzheimer, sugerindo que estes grupos de bactérias são fortes preditores da doença.

Os autores detectaram cinco microbiomas cerebrais, quatro dos quais se supõe estarem presentes em momentos diferentes da evolução dos cérebros afetados pela doença de Alzheimer. Os autores disseram que é provável que os microbiomas observados no Alzheimer evoluam para se tornarem mais patogênicos à medida que a doença progride, com os estágios posteriores caracterizados como um patobioma. Os autores levantam a hipótese de que o cérebro começa com um bioma saudável, mas à medida que a doença se desenvolve, o bioma saudável é suplantado à medida que um novo conjunto de micróbios substitui os originais saudáveis, com o eventual surgimento do patobioma de Alzheimer.

Amostras de ambos os conjuntos de amostras cerebrais foram retiradas dos lobos frontal e temporal e do córtex entorrinal. Com base na distribuição aleatória de microbiomas que requerem distribuição por todo o cérebro, os resultados foram consistentes com falha em uma ou mais redes cerebrais; no entanto, é muito cedo para dizer se os padrões de distribuição observados resultam de uma barreira hematoencefálica com vazamento, do sistema glinfático do cérebro ou da transmissão sinaptonêmica que permitiu bactérias, incluindo Cutibacterium acnes (anteriormente chamado Proprionibacterium acnes), Metilobactéria, Bacillus, Caulobacter, Delftia e Variovora para entrar no cérebro. Nas amostras cerebrais de Alzheimer, observaram os pesquisadores, essas bactérias patogênicas pareciam ter dominado e substituído Comamonas sp. bactérias, que estão associadas a um cérebro livre de demência.

“Talvez a destruição do Comamonas bactérias, parte de um microbioma cerebral saudável, é o primeiro sinal de demência iminente”, disse Garth D. Ehrlich, PhD, professor da Faculdade de Medicina, autor sênior do artigo. “Agora estamos levantando questões para orientar estudos futuros, mas as hipóteses são muitas. O culpado pode ser uma bactéria ou outra coisa – como fungos, parasitas ou vírus – ao mesmo tempo.”

Quando um paciente tem Alzheimer, ele apresenta inflamação no cérebro caracterizada por depósitos de beta amilóide que são formados por um aumento na produção do A? peptídeo (um peptídeo antimicrobiano, que faz parte da resposta imune inata) resultando em placas amilóides no cérebro. Da mesma forma, a doença de Alzheimer é caracterizada por emaranhados de proteínas tau encontrados nas células, que são caracterizados por uma fosforilação anormal que acaba por levar à destruição de sinapses e neurónios, mas que também demonstrou ajudar a impedir a propagação de agentes patogénicos no cérebro.

Estas patologias orientadas para as proteínas – conhecidas como “hipótese da cascata amilóide” – têm sido o foco principal da investigação da doença de Alzheimer durante décadas. Recentemente, estudos estão desafiando esse modelo, sugerindo um papel para bactérias, fungos e vírus, e para o sistema imunológico e a inflamação cerebral, o que alguns pesquisadores chamam de “hipótese do patógeno”.

“Vários estudos mostraram agora a presença de bactérias em cérebros afetados pela doença de Alzheimer”, disse Jeffrey Lapides, PhD, professor associado adjunto da Faculdade de Medicina e autor sênior do estudo. “Talvez as placas, cujos constituintes têm propriedades antimicrobianas in vitro, não sejam a causa direta da doença de Alzheimer, mas sim uma resposta a bactérias no cérebro – algumas benignas, outras patogénicas, talvez causando danos que ainda não resultaram em déficits cognitivos, tornando-os parte do patobioma”.

Este conjunto único de bactérias encontradas nos cérebros afetados pela doença de Alzheimer também é comumente encontrado em cérebros afetados pela doença neurodegenerativa esclerose lateral amiotrófica, ou ELA – sugerindo que esse conjunto de bactérias pode contribuir para mais de uma doença neurológica.

O próximo passo desta pesquisa, segundo os autores, é estudar as possíveis contribuições de outros micróbios e descobrir o que aconteceu, fisiologicamente, no cérebro para fazer esse microbioma mudar ao longo do tempo.

“O desenvolvimento da doença de Alzheimer e de outras demências é complexo e provavelmente envolve a interação de muitos sistemas”, disse Ehrlich. “Acredito que quanto mais infecções você tiver no cérebro, maior será o risco de Alzheimer. Existem muitos pat&oacu