Reforço da sinalização intestino-cérebro em camundongos envelhecidos reverte o declínio cognitivo e melhora a formação de memória

• O envelhecimento altera a microbiota intestinal, o que enfraquece a transmissão de sinais pelo nervo vago entre intestino e cérebro e reduz a capacidade de formar memórias
• Os pesquisadores restauraram a memória e a capacidade de aprendizagem de camundongos idosos a níveis comparáveis aos de animais jovens por meio de estimulação do nervo vago
• O aumento da bactéria específica Parabacteroides goldsteinii está diretamente associado à redução da atividade do hipocampo e ao declínio da função cognitiva
• A resposta inflamatória no intestino inibe a sinalização do nervo vago, e esse processo atua como causa direta da perda de memória
• A modulação da conexão intestino-cérebro é apresentada como uma estratégia terapêutica capaz de reverter o declínio cognitivo relacionado ao envelhecimento

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Relação entre microbiota intestinal e função cognitiva

• Alterações na composição da microbiota intestinal de camundongos envelhecidos estão associadas ao declínio cognitivo
  • Células do sistema imunológico detectam essas mudanças e desencadeiam uma resposta inflamatória, atrapalhando a transmissão de sinais do nervo vago
  • Como resultado, a atividade do hipocampo (hippocampus) diminui e a capacidade de formar memórias é prejudicada
• Com a estimulação do nervo vago, a memória e a capacidade de navegação espacial de camundongos idosos foram restauradas a níveis de camundongos jovens
• Os pesquisadores confirmaram que a perda de memória pode ser regulada por mudanças no ambiente intestinal, e não apenas por fatores internos do cérebro

Experimentos de troca de microbiota intestinal

• Ao manter juntos camundongos jovens (2 meses) e camundongos idosos (18 meses), a microbiota intestinal dos jovens mudou para um perfil envelhecido
  • Eles passaram a apresentar piora na capacidade de reconhecer objetos novos e de sair de labirintos, exibindo comportamento semelhante ao de camundongos idosos
• Camundongos criados em ambiente estéril não apresentaram perda de memória
  • Porém, jovens que receberam transplante de microbiota de camundongos idosos tiveram queda acentuada da função cognitiva
• Em sentido inverso, quando camundongos jovens com microbiota de perfil envelhecido receberam antibióticos de amplo espectro por 2 semanas, a função cognitiva se recuperou

Papel de bactérias específicas e metabólitos

• Em camundongos envelhecidos, a proporção de Parabacteroides goldsteinii aumenta, e essa bactéria tem relação direta com a piora da memória
  • Quando essa bactéria foi introduzida no intestino de camundongos jovens, houve redução da atividade do hipocampo e piora do desempenho cognitivo
• O aumento dessa bactéria eleva a concentração de ácidos graxos de cadeia média (medium-chain fatty acids),
  • e essas substâncias induzem resposta inflamatória em células imunes mieloides (myeloid cells)
  • a inflamação suprime a atividade do nervo vago e a função do hipocampo, levando à redução da capacidade de formar memórias

Estimulação do nervo vago e efeito de recuperação

• Quando os pesquisadores administraram moléculas ativadoras do nervo vago a camundongos idosos, a função cognitiva se recuperou a ponto de eles se tornarem praticamente indistinguíveis de camundongos jovens
• A equipe identificou uma via em três etapas: envelhecimento intestinal → alteração da microbiota → inflamação imune → inibição do nervo vago → perda de memória
• Ao reverter essa via por meio da estimulação do nervo vago, é possível restaurar a função de memória

Possível aplicação em humanos e pesquisas futuras

• Os pesquisadores estão investigando se a mesma via intestino-cérebro também existe em humanos
• A estimulação do nervo vago já é uma tecnologia aprovada pela FDA para depressão, epilepsia e reabilitação após AVC
• O estudo sugere a possibilidade de desenvolver um método não invasivo para melhorar a função cognitiva por meio da modulação de metabólitos da microbiota intestinal
• Sinais vindos do intestino podem desempenhar um papel importante na contextualização (contextualization) da formação de memória
• A pesquisa foi conduzida principalmente por Stanford Medicine e Arc Institute e publicada na Nature

[GN⁺]

Opiniões do Hacker News

• Muita gente subestima esta notícia porque o título não mencionava ratos, mas a ideia de que a microbiota intestinal influencia o comportamento humano já foi documentada várias vezes
  A parte sobre melhora da memória é a mais interessante, mas como o clima geral é de deboche, compartilho alguns casos curiosos

  • "My butt made me crave candy"
  • "Gee, I'm not bipolar anymore thanks to my husband's butt juice infusion"
    É um mundo realmente bizarro, mas fascinante
  • Eu também acredito que essa linha de pesquisa seja real
    Parei de beber e usar drogas (especialmente maconha), ajustei minha alimentação para controlar azia sem remédios e regularizei meus horários de refeição, e senti minha memória voltar
    Até retirei a vesícula, mas isso não resolveu o problema; em vez disso, passei a lidar de forma muito mais inteligente com o tipo e a variedade dos alimentos
    Acho especialmente que o álcool estava destruindo minha microbiota intestinal e meu sistema digestivo
  • Entre os usuários do HN, muita gente acha que entende mais de ciência só porque conhece p-hacking ou as limitações de modelos animais
  • Acho que a pesquisa sobre microbiota intestinal está superestimada
    Até estudos que tentaram usar transplante fecal para tratar transtornos mentais não mostraram efeito
    Nesse tipo de pesquisa, quando se faz experimento cego, o efeito quase sempre desaparece
  • Teve até um episódio de South Park sobre o transplante fecal do Tom Brady
  • A expressão “butt juice infusion” é engraçada demais xD

• Ainda que seja um experimento com ratos, há muitos estudos em humanos que sustentam a conexão intestino-cérebro (gut-brain connection)
  O ponto interessante do artigo é que aplicaram uma dose muito baixa de capsaicina (5 μg/kg), e a ativação de FOS no hipocampo e a memória de ratos idosos foram completamente restauradas
  Ou seja, em teoria, seria a mesma substância presente em suplementos de pimenta caiena
  Livros relacionados incluem The Mind-Gut Connection e The Psychobiotic Revolution

  • Não sou da área de neurociência, mas um professor costumava dizer que “em ratos dá para curar qualquer coisa”
    Demência, vício, declínio cognitivo etc. geram resultados impressionantes em ratos, mas quase nunca são reproduzidos em humanos
  • Eu gosto tanto de pimentas que praticamente considero variedades diferentes como um grupo alimentar, mas não sei se capsaicina ingerida por via oral afeta a memória
    A capsaicina injetada pode ter outro efeito no hipocampo, mas como não conheço bem o mecanismo de absorção, acho que precisaria pesquisar mais
  • Há incontáveis artigos dizendo que um ingrediente simples fez milagres em ratos
    Mas a maioria é irreprodutível
    Por isso, deixei de acreditar em resultados bons demais olhando apenas um artigo

• Acho que existe um tabu cultural por trás desse tema
  Defecação, como sexo ou morte, é algo que a sociedade civilizada evita discutir, mas na prática o centro da existência humana é digestão e excreção
  Por mais inteligente que o cérebro seja, no fim ele depende “daquilo” para continuar funcionando

• É interessante que, se você der bactérias de ratos velhos para ratos jovens, eles passam a apresentar comportamento envelhecido, mas o inverso não os rejuvenesce
  Talvez as bactérias envelhecidas tenham uma característica dominante

• As pessoas deveriam comer muito mais fibras
  Elas limpam o intestino e o fígado, absorvem colesterol, retardam a resposta da insulina e prolongam a saciedade
  A microbiota intestinal também precisa de fibras
  Mais importante do que dietas da moda é comer o que você gosta, mas garantir fibras suficientes todos os dias

  • Concordo. Se supusermos que existam dois tipos de micróbios no intestino, A se multiplica rápido com dieta hipercalórica e pobre em fibras, enquanto B se multiplica devagar com uma dieta rica em fibras
    A pode induzir escolhas alimentares não saudáveis nos humanos, enquanto B não
    Vale pensar quais micróbios você quer manter no seu intestino
  • Eu faço algo parecido. Coloco chia em praticamente toda comida e como bastante edamame, goji berry, ervilhas etc.
    É por saúde, mas também porque faço musculação e tento obter o máximo possível de proteína pela alimentação
  • Para isso, o essencial é comer alimentos naturais e não processados
  • Também recomendo o hoje popular amido resistente (resistant starch)
    Vídeo relacionado
  • Este texto é sobre pesquisa científica, então é uma pena ver apenas opiniões pessoais apresentadas aqui

• Não é “você” que sente desejo por comida; é a microbiota intestinal que sente
  Por exemplo, se micróbios que se alimentam de açúcar deixam de recebê-lo, eles enviam sinais ao cérebro pedindo “mais”
  Por isso, quando você corta doces, o desejo acaba desaparecendo. Esses micróbios morrem ou entram em dormência

  • Dizer que “nós não sentimos desejo” pode ser enganoso
    Os micróbios influenciam, sim, mas os humanos também são seres que sentem vontade
  • Se isso fosse verdade, ao tomar antibióticos o desejo por açúcar deveria desaparecer
    Mas não desaparece. Os humanos evoluíram para preferir comidas saborosas de forma instintiva
  • Acho uma teoria totalmente sem sentido
  • Como no ‘Selfish Gene’ de Richard Dawkins, isso me faz pensar no conceito de ‘Selfish Tube’
    No fim, os humanos seriam seres organizados em torno do GI tract (trato gastrointestinal)

• Este artigo parece um estudo muito bem desenhado, e interpreta com cautela a possibilidade de aplicação em humanos
  O artigo original na Nature também está aberto, e a seção de discussão é especialmente impressionante

• O livro de 2014 de Datis Kharrazian, Why Isn't My Brain Working?, já abordava essa ideia de conexão intestino-cérebro

• Os dados parecem bons demais para serem verdade
  Esse tipo de pesquisa costuma ser desmentido alguns anos depois
  Como exemplo, citaria um caso de retratação na Science

  • Os dados não estão disponíveis, então não dá para verificar
    É bem provável que tenham usado o critério usual de P=0.05
    Para um resultado tão extraordinário, seria necessário um valor de P bem menor

• Em temas assim, é mais rápido a própria pessoa experimentar
  Há interesses demais envolvidos para ficar esperando o sistema entregar respostas, e as decisões desses atores nem sempre coincidem com o interesse individual