Os cientistas descobriram uma ligação surpreendente entre a programação biológica inicial de uma criança, o microbioma intestinal, e o desenvolvimento posterior do cérebro. Resultados publicados em Cell Press Azulsugerem que as alterações epigenéticas presentes no nascimento podem influenciar o desenvolvimento de bactérias intestinais na infância. O estudo também encontrou ligações entre padrões epigenéticos específicos, certos micróbios intestinais e sinais de transtorno do espectro do autismo (TEA) e transtorno de déficit de atenção/hiperatividade (TDAH) aos três anos de idade.
“Algumas bactérias parecem ser protectoras, e isso é interessante porque sugere que no futuro poderá haver formas de apoiar o desenvolvimento de uma criança através de dieta ou probióticos”, diz o autor sénior e gastroenterologista Francis Ka Leung Chan, da Universidade Chinesa de Hong Kong.
Como a biologia inicial molda o desenvolvimento
Os primeiros anos de vida são um período crítico tanto para o desenvolvimento do cérebro quanto para a maturação do sistema imunológico. Pesquisas anteriores mostraram que a epigenética e o microbioma intestinal podem influenciar a saúde a longo prazo, mas os cientistas têm uma compreensão limitada de como os dois sistemas interagem no início da vida.
“Queríamos ver como o epigenoma e o microbioma interagem no início da vida e se a sua interação pode afetar o risco de uma criança desenvolver distúrbios do neurodesenvolvimento, como TEA e TDAH”, diz o co-autor sênior e pesquisador de saúde Hein Ming Tung, da Universidade Chinesa de Hong Kong. “Descobrimos que há uma conversa cruzada: as configurações epigenéticas de um bebê no nascimento podem influenciar o risco de distúrbios do desenvolvimento neurológico, mas a presença de certas bactérias ‘boas’ no intestino pode intervir e alterar o risco”.
Para investigar, a equipa de investigação analisou padrões de metilação do ADN, uma forma comum de modificação epigenética, no sangue do cordão umbilical de 571 crianças. Eles combinaram esses dados com amostras de microbioma intestinal coletadas de 969 bebês aos 2, 6 e 12 meses de idade, bem como amostras de microbioma dos pais dos bebês no terceiro trimestre de gravidez.
Quando as crianças tinham 36 meses de idade, os investigadores avaliaram o seu neurodesenvolvimento através de um questionário comportamental e procuraram ligações entre resultados de desenvolvimento, micróbios intestinais e padrões epigenéticos.
Fatores que influenciam o microbioma infantil
Os pesquisadores descobriram que vários fatores estavam associados aos padrões epigenéticos no nascimento, incluindo tipo de parto, duração da gravidez, presença de irmãos mais velhos e alergias maternas. Curiosamente, os microbiomas intestinais paternos não pareceram influenciar estas alterações epigenéticas relacionadas com o nascimento.
O desenvolvimento do microbioma infantil tem sido associado a um conjunto diversificado de fatores. O método de parto, a exposição a antibióticos, os irmãos mais velhos e a amamentação desempenharam um papel na formação da comunidade microbiana que se desenvolveu durante o primeiro ano de vida.
Bebês nascidos por cesariana apresentaram padrões distintos de metilação do DNA em vários genes envolvidos na função imunológica e no desenvolvimento do cérebro.
A ligação entre a regulação genética e as bactérias intestinais
O estudo também descobriu que os padrões epigenéticos presentes no nascimento influenciam o desenvolvimento do microbioma intestinal na infância.
Os bebês que apresentavam níveis mais elevados de metilação do DNA em certos genes relacionados ao sistema imunológico tendiam a desenvolver microbiomas intestinais menos diversos aos 12 meses de idade. Esses genes estão envolvidos em ajudar o corpo a reconhecer e responder aos patógenos.
As descobertas sugerem que os sinais biológicos presentes no nascimento podem ajudar a orientar o desenvolvimento da comunidade microbiana intestinal durante o primeiro ano de vida de uma criança.
Micróbios intestinais e risco de neurodesenvolvimento
Quando os pesquisadores examinaram os resultados comportamentais aos três anos de idade, descobriram que os traços de TEA e TDAH estavam associados a combinações específicas de marcadores epigenéticos e micróbios intestinais.
No entanto, as descobertas também apontaram para um papel potencialmente protetor para algumas bactérias. Crianças que apresentavam padrões epigenéticos associados ao TEA eram menos propensas a apresentar sinais do transtorno quando adquiriam Lachnospira pectinoschiza durante a infância. Da mesma forma, as crianças com padrões epigenéticos associados ao TDAH pareciam ter menos probabilidade de apresentar sinais do transtorno quando adquiriam Parabacteroides distasonis durante o primeiro ano.
“As bases da saúde do cérebro são estabelecidas muito cedo, antes do nascimento”, diz Thune. “No entanto, não queremos que as pessoas pensem que isto significa que o percurso de desenvolvimento de uma criança é fixado no nascimento. Estas são condições complexas com muitas causas, e descobrimos apenas uma pequena peça de um grande puzzle.”
Oportunidades futuras para probióticos e saúde cerebral
Os investigadores continuam a acompanhar as crianças participantes para compreender melhor como os padrões epigenéticos no início da vida e o desenvolvimento do microbioma influenciam a saúde na infância posterior. Eles enfatizam que serão necessários estudos laboratoriais para confirmar as ligações observadas entre as bactérias intestinais e o neurodesenvolvimento.
“O objetivo final é desenvolver intervenções precoces seguras e não invasivas, como probióticos específicos ou bioterapêuticos vivos, que possam ajudar a nutrir um microbioma intestinal saudável e potencialmente reduzir o risco de problemas de desenvolvimento neurológico”, afirma o primeiro autor e gastroenterologista Siew Chien Ng, da Universidade Chinesa de Hong Kong.
A pesquisa foi apoiada pela InnoHK, pelo governo de Hong Kong, pela Fundação DH Chen e pela Cornerstone New Science Foundation.
