Probiótico vivo e inativado pelo calor protege o cérebro e a barreira hematoencefálica de camundongos idosos

A barreira hematoencefálica (BHE) controla rigorosamente o que chega ao tecido cerebral e se enfraquece com a idade, à medida que o estresse oxidativo, a inflamação e os danos da glicação afetam suas proteínas de junção oclusiva. As alterações intestinais associadas ao envelhecimento podem alimentar esse processo por meio da inflamação sistêmica. Não estava claro se um probiótico poderia interromper a cadeia que vai dos micróbios intestinais aos AGEs, ao vazamento da BHE e à neuroinflamação, o que motivou este estudo com a cepa Lactiplantibacillus plantarum HY7715, derivada de kimchi.

Camundongos machos C57BL/6J (7 semanas de idade, 10 por grupo) foram divididos em quatro grupos: controle normal, controle com D-galactose (150 mg/kg/dia por via subcutânea durante 8 semanas), D-galactose mais HY7715 vivo e D-galactose mais HY7715 morto pelo calor. Ambas as preparações bacterianas foram administradas por via oral em dose equivalente a 1 × 10^9 UFC/kg/dia. Sete camundongos por grupo foram usados para análises bioquímicas, moleculares e de imagem, e três por grupo para o ensaio de vazamento do azul de Evans. Os pesquisadores também mediram a expressão gênica no córtex, no hipocampo e no cólon, e sequenciaram o rRNA 16S fecal.

A D-galactose elevou os AGEs séricos de 5,26 para 17,33 μg/mL. O HY7715 vivo e o morto pelo calor os reduziram para 6,71 e 6,12 μg/mL (p<0,001). O vazamento de azul de Evans no cérebro aumentou de 0,05 para 0,39 DO/g com a D-galactose e depois caiu para 0,08 e 0,07 DO/g com o tratamento (p<0,001). A marcação cortical de claudina-5 diminuiu de 1,75% para 1,03% da área e se recuperou para 1,70% (vivo) e 2,06% (morto pelo calor). O mRNA de Cldn5, Tjp1 e Ocln também foi restaurado.

Na região CA1 do hipocampo, a microglia positiva para Iba1 aumentou de 105 para 149 células/mm² e voltou a cerca de 110 e 105 com o tratamento. O mRNA de IL-1β no hipocampo aumentou 53 vezes e o de IL-6, 23 vezes com a D-galactose. Os grupos tratados apresentaram IL-1β em 3,25 e 2,62 vezes e IL-6 em 2,55 e 3,09 vezes (p<0,001). Os marcadores de senescência p53 e p21 diminuíram (p21 de 2,17 para 1,31 e 1,21 vezes). Os genes antioxidantes (Gpx1, Gpx2, Sod1, Sod2) foram restaurados, e o Bax caiu de 1,85 para cerca de 1,15 vez, enquanto o Bcl-2 aumentou.

No cólon, os genes de junção oclusiva Tjp1 e Ocln se recuperaram, enquanto o Cldn2, associado à permeabilidade, caiu de 1,66 para cerca de 1,24 vez. O TNF-α, a IL-1β e a IL-6 colônicos também diminuíram (p<0,001). A diversidade alfa não diferiu entre os grupos. O HY7715 vivo alterou significativamente a estrutura da comunidade microbiana em comparação com os controles com D-galactose (UniFrac não ponderado p=0,023; ponderado p=0,010), enquanto o morto pelo calor não o fez. Ambos os tratamentos aumentaram Bifidobacterium. O HY7715 vivo reduziu Desulfovibrio e aumentou Bifidobacterium pseudolongum. Bifidobacterium correlacionou-se negativamente com os AGEs séricos, enquanto o vazamento de azul de Evans correlacionou-se positivamente com Desulfovibrio e negativamente com Akkermansia.

Os resultados sugerem que probióticos, mesmo os não viáveis, podem atuar no eixo intestino-AGEs-BHE-cérebro. O fato de as bactérias mortas pelo calor terem funcionado tão bem quanto as vivas indica que componentes bacterianos, e não a colonização, podem ser os responsáveis. As ressalvas são substanciais: trata-se de um modelo de envelhecimento induzido quimicamente, apenas em camundongos machos, sem testes cognitivos, com desfechos majoritariamente de mRNA e dados do microbioma apenas correlacionais. O estudo não demonstra que as alterações intestinais causem os benefícios cerebrais.