Pesquisadores descobriram uma conexão surpreendente entre a programação biológica inicial de um bebê, o microbioma intestinal, e o desenvolvimento cerebral posterior. Os resultados, publicados na Cell Press Blue, sugerem que mudanças epigenéticas presentes ao nascimento podem influenciar como as bactérias intestinais se desenvolvem na infância. O estudo também identificou ligações entre padrões epigenéticos específicos, certas bactérias intestinais e indícios de transtorno do espectro autista (TEA) e transtorno de hiperatividade e déficit de atenção (TDAH) aos três anos de idade.
“Certain bacteria seem to offer protection, which is exciting because it suggests there could be ways to support a child’s development through diet or probiotics in the future,” diz Francis Ka Leung Chan, gastroenterologista e autor sênior da Universidade Chinesa de Hong Kong.
Como a Biologia Inicial Influencia o Desenvolvimento
Os primeiros anos de vida são uma fase crítica tanto para o desenvolvimento cerebral quanto para a maturação do sistema imunológico. Pesquisas anteriores demonstraram que a epigenética e o microbioma intestinal podem influenciar a saúde a longo prazo, mas os cientistas ainda têm uma compreensão limitada sobre como esses dois sistemas interagem nos primeiros anos de vida.
” Nosso objetivo era observar como o epigenoma e o microbioma se interagem na infância e se essa interação poderia influenciar o risco de uma criança desenvolver condições neurodesenvolvimentais como TEA e TDAH”, afirma Hein Min Tun, co-autor sênior e pesquisador em saúde pública da Universidade Chinesa de Hong Kong. “Descobrimos um tipo de conversa acontecendo: a configuração epigenética de um bebê ao nascer pode influenciar o risco de transtornos neurodesenvolvimentais, mas a presença de determinadas bactérias ‘boas’ em seu intestino pode interceder e modificar esse risco.”
Para conduzir a investigação, a equipe de pesquisa analisou padrões de metilação do DNA, uma forma comum de modificação epigenética, no sangue do cordão umbilical de 571 recém-nascidos. Eles combinaram esses dados com amostras do microbioma intestinal coletadas de 969 bebês aos 2, 6 e 12 meses de idade, bem como amostras do microbioma dos pais durante o terceiro trimestre de gestação.
Quando as crianças completaram 36 meses, os pesquisadores avaliaram seu neurodesenvolvimento por meio de um questionário comportamental e examinaram as conexões entre os resultados do desenvolvimento, as bactérias intestinais e os padrões epigenéticos.
Fatores que Influenciam o Microbioma Infantil
A pesquisa identificou que vários fatores estavam associados aos padrões epigenéticos ao nascimento, incluindo o método de parto, a duração da gravidez, ter irmãos mais velhos e alergias maternas. Curiosamente, os microbiomas intestinais dos pais não pareceram influenciar essas mudanças epigenéticas relacionadas ao nascimento.
O desenvolvimento do microbioma infantil esteve ligado a um conjunto diferente de fatores. O método de parto, a exposição a antibióticos, irmãos mais velhos e a amamentação desempenharam papéis importantes na formação da comunidade microbiana que se desenvolveu durante o primeiro ano de vida.
Bebês nascidos por cesariana exibiram padrões de metilação do DNA distintos em vários genes envolvidos na função imunológica e no desenvolvimento cerebral.
Uma Conexão Entre Regulação Genética e Bactérias Intestinais
O estudo também revelou que os padrões epigenéticos presentes ao nascimento afetaram a evolução do microbioma intestinal durante a infância.
Os bebês que apresentaram níveis mais altos de metilação do DNA em certos genes relacionados à imunidade tendiam a desenvolver microbiomas intestinais menos diversificados até 12 meses de idade. Esses genes estão envolvidos em ajudar o corpo a reconhecer e responder a patógenos.
Os resultados sugerem que sinais biológicos presentes ao nascimento podem ajudar a guiar o desenvolvimento da comunidade microbiana intestinal durante o primeiro ano de vida da criança.
Bactérias Intestinais e Risco Neurodesenvolvimental
Ao examinar os resultados comportamentais aos três anos, os pesquisadores descobriram que sinais de TEA e TDAH estavam associados a combinações específicas de marcadores epigenéticos e bactérias intestinais.
No entanto, os resultados também indicaram um papel potencialmente protetor para certas bactérias. Crianças que apresentavam padrões epigenéticos associados ao TEA eram menos propensas a mostrar sinais da condição se adquirissem Lachnospira pectinoschiza durante a infância. Da mesma forma, crianças com padrões epigenéticos associados ao TDAH pareciam menos propensas a mostrar sinais do distúrbio se adquirissem Parabacteroides distasonis durante seu primeiro ano.
“As bases para a saúde cerebral são estabelecidas muito cedo, mesmo antes do nascimento”, diz Tun. “Contudo, não queremos que as pessoas pensem que isso significa que o caminho de desenvolvimento de uma criança está fixado ao nascimento. Estas são condições complexas com muitas causas, e descobrimos apenas um pequeno pedaço de um quebra-cabeça muito maior.”
Possibilidades Futuras para Probióticos e Saúde Cerebral
Os pesquisadores continuam acompanhando as crianças participantes para entender melhor como os padrões epigenéticos e o desenvolvimento do microbioma na infância influenciam a saúde na infância posterior. Eles enfatizam que serão necessários estudos laboratoriais para confirmar as relações observadas entre as bactérias intestinais e o neurodesenvolvimento.
“O objetivo final é desenvolver intervenções seguras e não intrusivas no início da vida, como probióticos específicos ou bioterapias vivas, que possam ajudar a nutrir um microbioma intestinal saudável e potencialmente reduzir o risco de desafios neurodesenvolvimentais”, diz Siew Chien Ng, gastroenterologista e primeiro autor da Universidade Chinesa de Hong Kong.
O estudo contou com o apoio da InnoHK, do Governo de Hong Kong, da D. H. Chen Foundation e da New Cornerstone Science Foundation.
