Quarta, Agosto 20, 2025 - A pesquisa é feita em um modelo larval de Drosophila Melanogaster ou mosca do vinagre
A iniciativa é liderada pelo Dr. Daniel Garrido, de Engenharia da Pontifícia Universidade Católica, e Jimena Sierralta, diretora do Departamento de Neurociências da Faculdade de Medicina da Universidade do Chile.
De acordo com a pesquisadora, o projeto "Impacto dos consórcios bacterianos produtores de GABA na neuroproteção: desvendando os mecanismos e a modelagem preditiva do eixo intestino-cérebro e doenças neurodegenerativas", começou quando Aline Ovalle, aluna de doutorado do professor Garrido, projetou um consórcio bacteriano, composto por duas cepas purificadas obtidas de indivíduos chilenos saudáveis, capazes de produzir o neurotransmissor chamado ácido gama-aminobutírico, ou GABA, in vitro.
O GABA, acrescenta o Dr. Sierralta, "é um composto bioativo que tem efeitos inibitórios sobre a atividade neuronal, tanto nos neurônios do cérebro quanto nos encontrados no sistema gastrointestinal". Para sua produção, ele detalha que "existem consórcios ou grupos bacterianos que, ao interagir entre si por meio de seu metabolismo, produzem outros metabólitos que não gerariam por conta própria; desta forma, combinações contendo Lactobacillus e Lactococcus, bem como outras cepas específicas de outros gêneros, podem formar esses consórcios e produzir quantidades significativas desse neurotransmissor GABA".
Por outro lado, ele ressalta, o trato gastrointestinal humano abriga uma comunidade microbiana diversificada; "Nos últimos anos, revelou-se a comunicação bidirecional entre os efeitos que produzem no sistema gastrointestinal e no sistema nervoso central, conhecida como "eixo microbiota-intestino-cérebro", cujos mecanismos pelos quais ocorre são pouco conhecidos.
"E para saber se esse neurotransmissor produzido pelo consórcio bacteriano desenhado por Aline Ovalle no nível intestinal tinha algum efeito no cérebro, a equipe da Faculdade de Engenharia nos contatou, a fim de testá-lo no modelo que usamos em nossas linhas de pesquisa, como o da mosca da fruta ou da Drosophila melanogaster."
Bons resultados contra sintomas locomotores de Parkinson
Este consórcio de bactérias, acrescenta o Dr. Sierralta, foi criado no laboratório do professor Garrido a partir de diferentes cepas de Lactobacillus isoladas de fezes humanas de indivíduos chilenos saudáveis, das quais caracterizaram sua sequência de DNA e, com base nisso, analisaram quais enzimas foram expressas e estabeleceram quais fluxos metabólicos produziriam em suas possíveis combinações. "Foram esses consórcios bacterianos, então, que testamos em nosso modelo de mosca do vinagre. Para fazer isso, primeiro tratamos os embriões para que fossem completamente axênicos; isto é, livre de qualquer outra bactéria. Quando atingiram o estágio larval, nós os dividimos em dois grupos, um que alimentamos com esse consórcio bacteriano que produz GABA, e o outro, como controle, com sua dieta habitual; E a primeira coisa que pudemos verificar é que o grupo operado sobreviveu normalmente, sem desenvolver problemas."
Em seguida, eles repetiram o experimento, mas com moscas modificadas para manifestar a doença de Parkinson, uma patologia neurodegenerativa que surge do desdobramento incorreto da proteína alfa-sinucleína no cérebro. "Destes, aqueles que foram alimentados com a flora bacteriana usual, com duas semanas de idade já desenvolveram problemas locomotores, enquanto aqueles que foram alimentados com o consórcio bacteriano produtor de GABA não apresentaram nenhum desses sintomas, nem em duas semanas nem depois, quando o primeiro grupo já havia diminuído muito sua capacidade de se mover; esses resultados já são aceitos para publicação."
Possível probiótico
Com o pano de fundo de que o GABA protege dos efeitos locomotores do Parkinson, os pesquisadores apresentaram o projeto Exploração, com o objetivo de fazer novos experimentos que repliquem e confirmem esses resultados, para saber como o efeito do GABA é produzido no sistema nervoso e se outros consórcios bacterianos poderiam produzir outros neurotransmissores protetores para o Parkinson. E, além disso, testar essa intervenção, mas em modelo animal vertebrado.
"Há algumas evidências de que a comunicação entre o intestino e o cérebro seria através do nervo vago. O modelo Drosophila não possui um nervo vago, mas possui uma conexão neural entre o cérebro e o intestino; Vamos ver se no caso das moscas essa via funciona como um nervo vago, se pode ser cortada e o que acontece com o efeito esperado. E também, do ponto de vista dos modelos de engenharia, outros tipos de bactérias serão testados para ver quais funcionam melhor."
Todos os itens acima, com o objetivo de "criar probióticos a partir desses consórcios bacterianos que foram projetados com base em cepas específicas e usar esses probióticos para prevenir a progressão dos sintomas locomotores em pacientes com Parkinson. Se conseguirmos demonstrar seus efeitos benéficos em modelos animais, poderemos passar para ensaios clínicos em humanos e, logo depois, para a possibilidade de produzir esses probióticos."
Como tem sido o trabalho interdisciplinar com os acadêmicos da Universidade Católica?
Muito interessante, principalmente porque partiu de um aluno que queria testar seu design em nosso modelo Drosophila melanogaster. E o trabalho que a equipa do Professor Garrido faz no seu laboratório é muito complementar ao nosso, sendo muito diferente do que fazemos. É por isso que este trabalho é multidisciplinar, combinando engenharia, bioinformática, fisiologia e modelos animais. Então, tem sido muito bom e aprendemos muito; eles, sobre nosso modelo para entender o que está acontecendo, e nós, sobre como essas vias metabólicas são feitas, como são simuladas, a partir de quais dados. Tem sido um caminho de aprendizado muito motivador.
Se os resultados forem favoráveis após quatro anos de trabalho neste projeto de exploração, conclui o Dr. Sierralta, eles esperam solicitar outros recursos competitivos para o desenvolvimento de um produto desses novos consórcios bacterianos.
Os projetos ANID Exploration visam contribuir para o desenvolvimento e consolidação de investigação científico-tecnológica disruptiva, inovadora, altamente incerta e com elevado potencial transformador, através do financiamento de projetos de investigação de excelência. Fonte: uchile.
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