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Os probióticos podem evoluir dentro do corpo e ter o potencial de se tornar menos eficazes e às vezes até prejudiciais, segundo uma nova pesquisa.

Pesquisadores estudando uma estirpe de Escherichia coli (E. coli) As bactérias vendidas na Europa como um probiótico antidiarreico descobriram que o DNA da bactéria mudou e desenvolveram novas capacidades depois de viverem no intestino de camundongos por algumas semanas.

"Não há nenhum micróbio lá fora que seja imune à evolução."

Sob algumas condições, os probióticos até ligaram seus hospedeiros e adquiriram a capacidade de comer a camada protetora no intestino. Destruição desta camada tem sido associada à síndrome do intestino irritável. As dietas dos ratos e a constituição de sua comunidade bacteriana influenciaram o quanto o probiótico evoluiu e de que maneira.

Os resultados, publicados na Hospedeiro Celular e Micróbio, sugerem que os probióticos não são uma terapia de tamanho único. Um probiótico que proporciona alívio a uma pessoa pode evoluir para se tornar ineficaz ou mesmo prejudicial em outra. Probióticos têm sido associados a infecções graves em algumas pessoas.

'Vivendo coisas como remédios'

"Se vamos usar seres vivos como remédios, precisamos reconhecer que eles vão se adaptar, e isso significa que o que você coloca em seu corpo não é necessariamente o que vai estar lá, mesmo algumas horas depois" diz o autor sênior Gautam Dantas, professor de patologia e imunologia, de microbiologia molecular e de engenharia biomédica na Escola de Medicina da Universidade de Washington, em St. Louis.

“Não existe nenhum micróbio que seja imune à evolução. Esta não é uma razão para não desenvolver terapias baseadas em probióticos, mas é uma razão para nos certificarmos de que entendemos como elas mudam e sob quais condições ”.

Todos abrigam uma vasta comunidade de bactérias, vírus e fungos conhecida como microbioma intestinal em seus tratos digestivos. Um microbioma bem equilibrado nos fornece vitaminas, ajuda a digerir os alimentos, regula a inflamação e mantém os micróbios causadores de doenças sob controle. Probióticos em alimentos e suplementos dietéticos são comercializados como formas de manter bactérias saudáveis ​​abundantes e digestão funcionando sem problemas.

Eles também estão em desenvolvimento como tratamentos para condições médicas graves, como doença inflamatória intestinal; fenilcetonúria (PKU), um distúrbio metabólico que causa dano neurológico; e enterocolite necrosante, uma infecção intestinal com risco de vida que afeta bebês prematuros. Como qualquer outro medicamento, um tratamento baseado em probióticos deve ser seguro e eficaz antes que o FDA o aprove para uso em pessoas. Mas quando a terapia é uma coisa viva que pode mudar depois de administrada, provar segurança e eficácia traz problemas especiais.

Bactérias da Primeira Guerra Mundial

Entender os princípios que governam a evolução do trato digestivo é um passo fundamental para a criação de terapias probióticas seguras e eficazes, dizem os pesquisadores. Dantas e colegas, incluindo os primeiros autores Aura Ferreiro, um estudante de pós-graduação, e Nathan Crook, um ex-pesquisador de pós-doutorado no laboratório de Dantas, virou-se para um probiótico conhecido como E. coli Nissle 1917. A cepa foi isolada há mais de um século de um soldado da Primeira Guerra Mundial que saiu ileso de uma epidemia de doença diarréica grave que adoeceu seus companheiros.

Para estudar como o probiótico responde a diferentes comunidades microbianas, os pesquisadores usaram camundongos que abrigavam quatro tipos de microbiomas intestinais: um sem bactérias pré-existentes; outro com um conjunto limitado de bactérias, característico de um intestino insalubre; um microbioma normal; e um microbioma normal após tratamento com antibiótico.

Os pesquisadores deram aos camundongos o probiótico e, em seguida, variaram a comida que os ratos comiam, dando-lhes comida de rato, pellets de alta fibra que imitam a dieta natural do rato; pelotas com alto teor de gordura, com alto teor de açúcar e baixa fibra, destinadas a modelar hábitos alimentares típicos ocidentais; e pelotas ocidentais mais fibra. Após cinco semanas, os pesquisadores obtiveram as bactérias das entranhas dos camundongos e analisaram o DNA dos micróbios.

“Em um contexto saudável e de alta diversidade, não capturamos muita adaptação, talvez porque esse seja o pano de fundo ao qual o Nissle está acostumado”, diz Ferreiro. “Mas você tem que lembrar que muitas vezes não estaríamos usando probióticos em pessoas com um microbioma saudável. Nós estaríamos usando-os em pessoas doentes que têm um microbioma pouco saudável e de baixa diversidade. E essa parece ser a condição em que é mais provável que o probiótico evolua ”.

Potencial boa notícia

Dantas e seus colegas aplicaram essas descobertas para projetar uma potencial terapia probiótica para a PKU. Pessoas com PKU são incapazes de quebrar a fenilalanina, um bloco de proteína encontrado em muitos alimentos. Altos níveis de fenilalanina causam danos cerebrais, por isso as pessoas com PKU devem aderir estritamente a uma dieta baixa em proteínas.

"Esta é uma oportunidade, não um problema."

Os pesquisadores inseriram um gene no Nissle que deu à bactéria a capacidade de degradar a fenilalanina em um composto que é excretado com segurança na urina. Então, eles deram a bactéria bioengenharia para camundongos que não tinham capacidade de metabolizar a fenilalanina. No dia seguinte, os níveis de fenilalanina em alguns dos ratos caíram pela metade.

Além disso, os pesquisadores não encontraram mudanças significativas no DNA da cepa geneticamente modificada após uma semana de tratamento, sugerindo que o Nissle pode ser seguro para ser usado como um chassi para terapias probióticas em escalas de tempo curtas.

A descoberta de que os probióticos evoluem e se comportam de maneira diferente em indivíduos com diferentes microbiomas e dietas abre caminhos para a personalização da medicina baseada em probióticos.

“Evolução é um dado. Tudo vai evoluir ”, diz Dantas. “Não precisamos ter medo disso. Podemos usar os princípios da evolução para elaborar uma terapêutica melhor, cuidadosamente adaptada às pessoas que dela necessitam. Esta é uma oportunidade, não um problema. ”

Sobre os autores

O apoio ao trabalho veio dos Institutos Nacionais de Saúde, da National Science Foundation, da Fundação Kenneth Rainin e de bolsas de estudo da Universidade de Washington em St. Louis.

Fonte: Universidade de Washington em St. Louis

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