Mecanismo de neuroproteção de Lacticaseibacillus rhamnosus HA-114. Os modelos de ELA prejudicaram o carreador de carnitina, um mecanismo para transportar ácidos graxos de cadeia longa através da membrana mitocondrial para a produção de energia através da oxidação β. Acredita-se que os ácidos graxos, fornecidos pelas bactérias probióticas, entrem nas mitocôndrias independentemente do carreador de carnitina para participar de algumas rodadas de oxidação β, ajudando a estabilizar o metabolismo energético, resultando em diminuição da neurodegeneração e melhor homeostase lipídica.
Lacticaseibacillus rhamnosus HA-114, um probiótico não comercial reduz a neurodegeneração e tem efeitos neuroprotetores em modelos de laboratório de ELA.
Fonte: Universidade de Montreal
Uma bactéria probiótica chamada Lacticaseibacillus rhamnosus HA-114 previne a neurodegeneração no verme C. elegans, um modelo animal usado para estudar a esclerose lateral amiotrófica (ELA).
Essa é a conclusão de um novo estudo no CHUM Research Center (CRCHUM) do Canadá, liderado pelo professor de neurociência da Universidade de Montreal, Alex Parker, e publicado na revista Communications Biology.
Ele e sua equipe sugerem que a interrupção do metabolismo lipídico contribui para essa degeneração cerebral e mostram que a neuroproteção fornecida pelo HA-114, um probiótico não comercial, é única em comparação com outras cepas da mesma família bacteriana testada.
"Quando o adicionamos à dieta do nosso modelo animal, notamos que ele suprime a progressão da degeneração do neurônio motor", disse Parker, principal autor do estudo. "A particularidade do HA-114 reside em seu teor de ácidos graxos."
Ao permitir a transmissão de sinais para os músculos para que eles se contraiam, os neurônios motores, que são células nervosas, nos permitem mover nosso corpo à vontade.
Pessoas com ELA vêem uma deterioração gradual de seus neurônios motores. Isso faz com que eles percam sua capacidade muscular, a ponto de paralisia total, com uma expectativa de vida média de apenas 3 a 5 anos após o diagnóstico.
Quase 3.000 pessoas no Canadá têm ELA.
"Pesquisas recentes mostraram que a interrupção da microbiota intestinal provavelmente está envolvida no início e progressão de muitas doenças neurodegenerativas incuráveis, incluindo a ELA", explicou Parker.
A identificação de cepas bacterianas neuroprotetoras pode formar uma base para novas terapias.
Uma questão de dieta
Central para este projeto científico é Audrey Labarre, a primeira autora do estudo, uma pós-doutoranda que trabalha duro para avançar a pesquisa sobre a ELA, concentrando-se na degeneração do neurônio motor em vermes C. elegans.
Medindo apenas um milímetro de comprimento e compartilhando 60% de sua composição genética com humanos, esses nematoides foram geneticamente modificados com genes associados à ELA para fins da pesquisa CRCHUM.
Para estudar os efeitos neuroprotetores de um suplemento dietético à base de probióticos neste modelo animal, Labarre testou um total de 13 cepas bacterianas diferentes e três combinações de cepas.
O HA-114 se destacou do pacote. A ação do probiótico ajudou a reduzir distúrbios motores em modelos com ELA e também a doença de Huntington, outra doença neurodegenerativa.
Dois genes em jogo
Baseando-se em dados do estudo genético, perfil genômico, análise comportamental e imagens de microscopia, a equipe científica identificou dois genes, acdh-1 e acs-20, que desempenham um papel fundamental nesse mecanismo neuroprotetor.
Eles foram capazes de realizar esse trabalho meticuloso graças a colaborações com Martine Tétreault, pesquisadora do CRCHUM, e Matthieu Ruiz, pesquisador do Centro de Pesquisa do Instituto do Coração de Montreal.
Existentes em formas equivalentes em humanos, ambos os genes estão envolvidos no metabolismo lipídico e na beta-oxidação, um processo através do qual os ácidos graxos são quebrados em energia nas mitocôndrias, as verdadeiras usinas de energia celular.
"Acreditamos que os ácidos graxos fornecidos pelo HA-114 entram nas mitocôndrias através de uma via independente e não tradicional", disse Parker. Ao fazê-lo, eles restauram o equilíbrio do metabolismo energético prejudicado na ELA e levam a uma diminuição da neurodegeneração".
A equipe do pesquisador está agora conduzindo estudos semelhantes em um modelo animal mais complexo do que o verme C. elegans: o rato.
Eles então validarão em um ambiente clínico se o HA-114 poderia ser um complemento terapêutico para os tratamentos atuais de ELA. A vantagem é que os probióticos, ao contrário das drogas, produzem poucos efeitos colaterais, dizem eles.
Para este fim, um estudo clínico em todo o Canadá, com sede no CRCHUM e liderado pelo diretor da clínica de ELA, Dr. Geneviève Matte, será conduzido com 100 indivíduos, a partir da primavera de 2023.
Author: Bruno Geoffroy
Source: University of Montreal
Contact: Bruno Geoffroy – University of Montreal
Original Research: Open access.
“Fatty acids derived from the probiotic Lacticaseibacillus rhamnosus HA-114 suppress age-dependent neurodegeneration” by Audrey Labarre et al. Communications Biology