Fragmentos de bactérias no cérebro podem afetar o sono? Eis a explicação científica.

O sono é uma das necessidades fisiológicas essenciais à sobrevivência humana, a par da comida, da água e do ar.

Mas o sono também é socialmente condicionado, sendo influenciado por fatores ambientais e pessoais, e um estudo recente sugere que pode ainda ser afetado por fragmentos de bactérias.

Historicamente, os cientistas consideraram pouco provável que os micróbios intestinais influenciassem a regulação fisiológica do sono.

O estudo mais recente, publicado na Frontiers in Neuroscience, indicou que componentes da parede celular bacteriana (peptidoglicano) foram encontrados em regiões do cérebro como o tronco cerebral, o bulbo olfativo e o hipotálamo.

O peptidoglicano, também conhecido no meio científico como mureína, é uma camada resistente, em forma de rede, situada no exterior da membrana plasmática da maioria das células bacterianas.

Esta estrutura ajuda a manter a forma e a rigidez das bactérias. Sem peptidoglicano, as bactérias seriam pouco mais do que pequenos balões de água.

O estudo recente sugeriu que a concentração de peptidoglicano parece aumentar em períodos de privação de sono ou de alterações nos padrões de sono. Isto aponta para a possibilidade de a microbiota intestinal desempenhar um papel na qualidade do sono.

Este trabalho foi realizado em nove ratinhos machos, mantidos num ciclo de 12 horas de luz/12 horas de escuridão. As medições decorreram ao longo de 48 horas para mapear os ciclos de atividade cerebral durante o sono e o repouso.

Depois disso, os ratinhos foram eutanasiados. Diferentes áreas do cérebro foram separadas de imediato para que as regiões isoladas pudessem ser medidas independentemente quanto aos níveis de peptidoglicano.

A investigação foi conduzida e desenhada de forma rigorosa. Mas o estudo recorreu exclusivamente a ratinhos machos adultos.

Embora os modelos animais possam, por vezes, ser extrapolados para humanos, essa transposição na investigação sobre microbiota é frágil.

A investigação em animais sobre a microbiota só nos pode dizer até certo ponto o que está a acontecer nos nossos intestinos, porque o ambiente em que humanos e ratinhos vivem é muito diferente.

Por exemplo, um artigo marcante publicado em 2006 criou ratinhos sem quaisquer microrganismos no organismo, conhecidos como ratinhos germ-free, e transplantou depois parte deles com microbiota intestinal de ratinhos obesos.

O estudo concluiu que os ratinhos que receberam o transplante de microbiota intestinal ganharam mais gordura corporal do que os ratinhos germ-free colonizados com microbiota de ratinhos magros.

Esta investigação inovadora sugeriu que a microbiota intestinal poderia contribuir para o aumento de peso e, por consequência, para a obesidade.

Mas estudos posteriores que recorreram ao transplante de microbiota fecal de humanos magros para adolescentes obesos não resultaram em perda de peso.

Os resultados obtidos em ratinhos podem sugerir mecanismos, mas não prever necessariamente o que acontece em humanos.

Além disso, a investigação recente sobre o sono em ratinhos ignorou os outros 49% da população: as fêmeas. Trata-se de uma falha que corre o risco de deixar metade do mundo às escuras sobre a saúde do sono.

Por isso, quando se trata de compreender a microbiota intestinal, será realmente importante saber que organismos existem no trato gastrointestinal dos roedores e de que forma isso pode interferir nos seus padrões de sono?

O nosso cérebro é tradicionalmente considerado estéril e protegido pela barreira hematoencefálica. Este sistema apertado impede a entrada de micróbios e moléculas no cérebro de pessoas saudáveis.

Não há provas que indiquem a existência de um microbioma cerebral, ao contrário do que acontece no sistema digestivo e na pele.

No entanto, estudos anteriores mostraram que fragmentos associados a bactérias, como o peptidoglicano e os lipopolissacarídeos, podem ser detetados no cérebro. Isso acontece provavelmente porque esses fragmentos são menores do que as bactérias.

A barreira hematoencefálica e a parede intestinal tornam-se mais permeáveis em condições como privação de sono, inflamação, envelhecimento ou até após exercício físico intenso.

As variações diárias nas células que compõem a parede dos intestinos podem ser afetadas devido aos efeitos diretos da regulação circadiana sobre as junções entre a membrana celular e os seus outros compartimentos.

Estas junções formam uma vedação que impede a passagem de moléculas e iões entre células, controlando, na prática, o que consegue atravessar.

Quando essas junções relaxam, isso permite que os organismos presentes no trato gastrointestinal entrem na corrente sanguínea, sendo depois transportados por todo o corpo.

Não é claro se isso é benéfico ou prejudicial, mas junções permeáveis têm sido associadas à doença inflamatória intestinal.

Algumas investigações sugerem que a nossa microbiota está intimamente ligada ao organismo através do eixo intestino-cérebro.

Embora tenha sido realizada uma grande quantidade de investigação sobre o eixo intestino-cérebro em ratos e ratinhos, existem muito poucas ligações translacionais entre o que foi estudado em animais e o que realmente acontece no corpo humano.

Isto significa que os investigadores teriam de fazer um investimento muito significativo para estudar de que forma o microbioma intestinal interage com os nossos órgãos e outros sistemas fisiológicos, através de intervenções humanas em grande escala.

Como ainda há muito que desconhecemos sobre o microbioma intestinal, estamos longe de alcançar esse tipo de compreensão científica.

Ainda assim, este estudo reflete o crescente interesse científico e público na intersecção entre a microbiologia humana e a neurociência.

Pode ser que estejamos apenas a começar a perceber quão interligado é o corpo humano e tudo o que nele existe.

Lewis Mattin, Professor Sénior, Ciências da Vida, University of Westminster

Este artigo é republicado de The Conversation sob uma licença Creative Commons. Leia o artigo original.