Os medicamentos alteram o nosso microbioma intestinal de maneiras previsíveis, revela a pesquisa

Nosso microbioma intestinal é composto por trilhões de bactérias e outros micróbios que vivem em nossos intestinos. Estes ajudam o nosso corpo a decompor os alimentos, auxiliam o nosso sistema imunitário, enviam sinais químicos ao nosso cérebro e, potencialmente, desempenham muitas outras funções que os investigadores ainda estão a trabalhar para compreender. Quando o microbioma está desequilibrado – sem bactérias úteis suficientes ou com a combinação errada de micróbios – isso pode afetar todo o nosso corpo.

Muitos investigadores tomaram consciência de que os antibióticos podem perturbar o microbioma intestinal, mas menos apreciado é que outros medicamentos também podem remodelar esta comunidade microbiana. Em um artigo publicado em 17 de novembro em Imprensa celularpesquisadores de Stanford estudaram quantos medicamentos comuns afetam os trilhões de micróbios no intestino, com consequências potencialmente de longo alcance no metabolismo, na resposta do sistema imunológico e na saúde geral.

O estudo mostra que muitas das alterações no microbioma intestinal são impulsionadas pela competição por nutrientes – os medicamentos reduzem certas populações bacterianas e alteram a disponibilidade de nutrientes, e as bactérias mais capazes de capitalizar essas mudanças são as que sobrevivem.

“Este trabalho revela que a perturbação do microbioma induzida por medicamentos segue regras ecológicas previsíveis, o que abre a porta para antecipar e até prevenir efeitos colaterais na saúde intestinal”, disse KC Huang, professor Lera II e professor de microbiologia e imunologia em Stanford nas Escolas de Engenharia e Medicina e autor sênior do artigo. “Isso tem implicações para o desenvolvimento de medicamentos, medicina personalizada e resiliência do microbioma”.

A luta pelos nutrientes

As bactérias em nosso cocô são uma representação razoável do que vive em nosso sistema digestivo. Para compreender como diferentes medicamentos podem impactar o microbioma intestinal, a equipe de Stanford cultivou comunidades microbianas a partir de amostras fecais de nove doadores e testou-as sistematicamente com 707 medicamentos clinicamente relevantes diferentes.

Liderados pelo pesquisador de pós-doutorado Handuo Shi, os pesquisadores examinaram mudanças no crescimento de diferentes espécies bacterianas, na composição da comunidade e no metaboloma – a mistura de pequenas moléculas chamadas metabólitos que os micróbios produzem e consomem. Eles descobriram que 141 medicamentos alteraram o microbioma das amostras e até mesmo tratamentos de curto prazo criaram mudanças duradouras, eliminando completamente algumas espécies microbianas. A principal força por trás da forma como a comunidade responde à inibição das drogas foi a competição pelos nutrientes.

“Os vencedores e perdedores entre as nossas bactérias intestinais podem muitas vezes ser previstos através da compreensão do quão sensíveis são aos medicamentos e como competem pelos alimentos”, disse Shi, que é o primeiro autor do artigo. “Em outras palavras, as drogas não apenas matam as bactérias; elas também reorganizam o ‘buffet’ em nosso intestino, e essa reorganização molda quais bactérias vencem.”

Apesar da complexidade das comunidades bacterianas, os investigadores conseguiram criar modelos informáticos baseados em dados que previram com precisão como responderiam a um determinado medicamento. Eles levaram em consideração a sensibilidade de diferentes espécies bacterianas a esse medicamento e o cenário competitivo – essencialmente, quem estava competindo com quem por quais nutrientes.

O seu trabalho fornece uma estrutura para prever como a comunidade microbiana de uma pessoa pode mudar com um determinado medicamento, e pode ajudar os cientistas a encontrar formas de prevenir estas alterações ou restaurar mais facilmente um microbioma intestinal saudável no futuro.

“Nosso estudo promove uma mudança de pensamento sobre as drogas como agindo sobre um único micróbio para pensarmos nelas como agindo sobre um ecossistema”, disse Shi. “Se pudermos compreender e modelar a resposta do ecossistema, poderemos um dia escolher medicamentos e dietas ou probióticos que os acompanham, não apenas com base na forma como tratam uma doença, mas também na forma como preservam ou promovem um microbioma saudável”.

Construindo um futuro intestinal saudável

Os investigadores esperam que esta nova compreensão das forças que moldam o nosso microbioma intestinal possa ajudar a conceber dietas saudáveis, probióticos e combinações de medicamentos que sejam mais fáceis para os nossos parceiros microbianos. Estão a expandir o seu trabalho atual para além dos medicamentos de pequenas moléculas, realizando testes semelhantes com medicamentos fitoterápicos tradicionais que têm sido utilizados por algumas comunidades há milhares de anos.

“Penso que a medicina tradicional à base de plantas é um recurso realmente interessante, inexplorado e potencialmente clínico, mas, para podermos utilizá-lo, precisamos de compreender o que realmente se passa”, disse Huang. “Alguns deles estão tendo efeitos enormes no microbioma”.

Huang espera observar mais de perto as mudanças no microbioma à medida que acontecem, usando uma tecnologia ingerível para coletar amostras diretamente do intestino delgado. Ele também está usando essa estrutura com colegas do Centro de Estudos do Microbioma Humano de Stanford para investigar os impactos de muitos outros fatores, como dieta, água, exercícios e outros xenobióticos no microbioma intestinal.

“Compreender como os micróbios competem por alimentos acaba por contar uma grande parte desta história de danos colaterais”, disse Huang. “Isso nos permite prever quem vai viver, quem vai morrer, e faz com que o caos que se segue pareça realmente intuitivo. Acho que é com isso que estamos mais entusiasmados.”