As bactérias que controlam seu cérebro

O nosso intestino é habitado por uma colônia vibrante e florescente, com trilhões de seres de milhares de espécies diferentes.

Muitos desses micro-organismos, incluindo as bactérias, as arqueas e as eucariotas, já existiam muito antes dos seres humanos. Eles evoluíram conosco e, agora, vivem em número muito maior que as nossas próprias células.

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De fato, como John Cryan, professor de anatomia e neurociências da Universidade College Cork, na Irlanda, descreveu de forma um tanto surpreendente em uma palestra TEDx: "quando você for ao banheiro e eliminar alguns desses micróbios, pense: você está ficando mais humano".

Essas legiões de micróbios são conhecidas coletivamente como "microbiota". Elas exercem uma função bem estabelecida na manutenção da nossa saúde física, da digestão e do metabolismo até a imunidade. Também produzem compostos vitais que o corpo humano é incapaz de fabricar sozinho.

Mas e se elas também tivessem uma ligação com as nossas mentes?

Em nosso novo livro, Are You Thinking Clearly? 29 Reasons You Aren't and What to Do About It ("Você está pensando com clareza? 29 razões pelas quais você não está e o que fazer a respeito", em tradução livre), exploramos as dezenas de fatores internos e externos que afetam e interferem na forma como pensamos - da nossa genética, personalidade e tendências até a tecnologia, publicidade e a linguagem.

E o fato é que os micro-organismos que habitam o corpo humano podem ter controle surpreendente sobre nossos cérebros.

O início das pesquisas

Ao longo das últimas décadas, pesquisadores começaram a encontrar evidências curiosas, convincentes e às vezes controversas que indicam que liberar nutrientes da nossa alimentação para o cérebro não é a única forma em que a microbiota intestinal ajuda a manter nossa cabeça em perfeita ordem e funcionamento. Ela pode ajudar também a moldar os pensamentos e nosso comportamento.

Essas descobertas podem reforçar nossa compreensão e trazer novos tratamentos para uma série de transtornos mentais, como a depressão, a ansiedade e até a esquizofrenia.

O quadro ainda está muito longe de ser completo, mas, em meio à pandemia de covid-19, que prejudicou a saúde mental das pessoas em muitas partes do mundo, resolver este quebra-cabeça pode ser mais importante do que nunca.

Uma das histórias que deram origem a este campo de pesquisa ocorreu em uma região de natureza selvagem dos Estados Unidos - e alertamos que sua leitura pode revirar o estômago de algumas pessoas.

O ano era 1822. Um jovem comerciante chamado Alexis St. Martin estava descansando ao lado de um posto comercial no que hoje se conhece como ilha de Mackinac, no atual Estado de Michigan, quando um mosquete disparou acidentalmente ao lado dele. O tiro o atingiu a menos de 90 cm de distância.

O impacto foi tão forte que parte dos pulmões, do estômago e boa parte do café da manhã daquele dia saíram pela perfuração que a bala abriu no lado esquerdo do seu corpo.

A morte parecia certa, mas um cirurgião do exército chamado William Beaumont saiu ao resgate e salvou a vida de St. Martin, depois de quase um ano e diversas cirurgias.

Beaumont não conseguiu, contudo, cicatrizar um buraco que havia se formado no estômago do paciente. A fístula permaneceu como uma herança sombria e perene do acidente.

Como o médico não era de deixar passar uma boa oportunidade, mesmo que desagradável, percebendo que o buraco abria uma janela única para se observar o intestino humano, ele passou anos estudando as complexidades do processo digestivo de St. Martin.

Não se sabe ao certo o grau de disposição do paciente para atuar como voluntário, já que Beaumont o contratou como empregado enquanto conduzia suas pesquisas. Era um acordo obscuro que, com quase total certeza, não seria considerado ético hoje em dia.

De qualquer forma, entre as descobertas feitas pelo profissional durante seus estudos, ele percebeu que o intestino era afetado pelas emoções de St. Martin, como a raiva.

Com esta descoberta, Beaumont - que ficaria conhecido como o "pai da fisiologia gástrica" - teve a ideia de que havia um "eixo entre o intestino e o cérebro", ou seja, que o cérebro e o intestino não eram totalmente independentes entre si, mas que eles interagiam, com um influenciando o outro e vice-versa.

E, atualmente, sabemos que os micro-organismos do nosso intestino tornam este processo ainda mais complexo e extraordinário.

'Amigos com benefícios'

"Cada vez mais pesquisas revelam que o microbioma intestinal pode influenciar o cérebro e o comportamento em uma série de animais diferentes", afirma Elaine Hsiao, professora de fisiologia e biologia integrativa da Universidade da Califórnia em Los Angeles (UCLA), nos Estados Unidos.

A forma exata como nossa microbiota pode influenciar a mente é um campo ainda relativamente novo, pioneiro e em crescimento. Mas tem havido avanços nos últimos 20 anos, particularmente em animais.

E estão sendo lentamente construídas evidências que indicam que esses micro-organismos não são apenas uma parte vital do nosso corpo físico, mas também de nossas dimensões mental e emocional.

Para John Cryan, "na medicina, nossa tendência é dividir o corpo em compartimentos. Por isso, quando falamos sobre questões do cérebro, costumamos pensar do pescoço para cima".

"Mas precisamos enquadrar as coisas segundo a evolução. É importante lembrar que os micróbios estavam aqui antes que os seres humanos existissem. Por isso, nós evoluímos com esses 'amigos com benefícios'. Nunca houve uma época em que o cérebro existisse sem os sinais provenientes dos micróbios."

"E se esses sinais fossem realmente importantes para definir como nos sentimos, como nos comportamos e como agimos? Será que poderíamos modular esses micróbios de forma terapêutica para melhorar o pensamento, o comportamento e a saúde do cérebro?", questiona Cryan.

Elaine Hsiao é uma das principais estudiosas deste campo. Seu laboratório na UCLA estudou o papel que esses micro-organismos podem desempenhar em diversos processos, desde o desenvolvimento do cérebro dos fetos até a cognição e condições neurológicas como a epilepsia e a depressão. Ela também investiga como esses micróbios podem influenciar o nosso cérebro e o nosso pensamento.

"Micróbios específicos do intestino podem modular o sistema imunológico de forma a causar impacto sobre o cérebro e também produzir moléculas que sinalizem diretamente aos neurônios para que regulem sua atividade", explica ela.

"Descobrimos que os micróbios intestinais podem regular o desenvolvimento inicial dos neurônios e gerar impactos duradouros sobre os circuitos cerebrais e o comportamento", prossegue Hsiao. "Também descobrimos que, em escalas de tempo menores, os micróbios do intestino podem regular a produção de substâncias bioquímicas, como a serotonina, que estimula ativamente a atividade neuronal."

De fato, pesquisas indicam que nossos micróbios podem comunicar-se com o cérebro por diversos caminhos, desde a imunidade até as substâncias bioquímicas.

Outro candidato é o nervo vago, que age como "conexão de internet" super rápida entre o nosso cérebro e os órgãos internos, incluindo o intestino.

A bactéria Lactobacillus rhamnosus JB1, por exemplo, aparentemente melhora o ânimo de camundongos ansiosos e deprimidos. Mas este efeito benéfico é eliminado quando os sinais que viajam ao longo do nervo vago são bloqueados, o que sugere que ele pode ser usado como trajeto de comunicação pela bactéria.

Muitas das pesquisas neste campo são realizadas em camundongos e outros pequenos animais. E os camundongos, é claro, não são humanos.

Mas, considerando as surpreendentes complexidades do estabelecimento de causalidade entre os sinais microbianos e as mudanças do pensamento e do comportamento humano, estudos com animais forneceram ideias fascinantes sobre as estranhas interações entre as bactérias e o cérebro.

Pesquisas indicam, por exemplo, que ratos e camundongos "sem germes" (ou seja, sem microbiota, por terem sido criados em condições estéreis) são mais propensos à ansiedade e menos sociáveis que os animais com a microbiota intacta.

Os camundongos desprovidos de micro-organismos e os que receberam antibióticos também são mais hiperativos, dispostos a comportamentos de risco e têm menos capacidade de aprendizado ou memória. Os antibióticos, que podem reduzir a microbiota em animais, também reduzem a formação de cardumes de peixes-zebra, que é amplificada pelos probióticos.

Novamente, é preciso ressaltar que o cérebro humano é imensamente mais complexo que o dos roedores ou dos peixes, mas existem similaridades que podem permitir a formulação de algumas hipóteses.

Faz sentido que as bactérias, independentemente de onde viverem, possam beneficiar-se de ajudar seus hospedeiros a serem mais sociáveis e menos ansiosos. Quando interagimos com outras pessoas, por exemplo, ajudamos nossas bactérias a espalhar-se.

E, estejam elas ou não realmente puxando nossos cordões como se fôssemos uma marionete, é do interesse evolutivo dos micróbios fazer com que seu ambiente seja o mais favorável possível à sobrevivência.

Mas esses micróbios comunicativos, peixes-zebra que formam comunidades e camundongos amistosos realmente importam? Esperamos que sim, segundo os pesquisadores. Afinal, a melhor compreensão destes processos pode trazer novos e inovadores tratamentos para uma série de condições de saúde mental.

Os 'psicobióticos'

"Nós cunhamos o termo 'psicobióticos' para intervenções [com base na microbiota] que apresentam efeito benéfico para o cérebro humano", explica Cryan. "E estão surgindo cada vez mais abordagens psicobióticas."

É claro que há ressalvas. Embora algumas linhagens de bactérias aparentemente tenham efeitos positivos sobre a mente humana, muitas outras não têm e os pesquisadores precisam estabelecer definitivamente como e por quê.

Os seres humanos são imprevisivelmente complexos. E, quando o assunto é o pensamento e a saúde mental, existem incontáveis fatores em jogo, que incluem desde a genética e a personalidade até o ambiente à nossa volta.

"Precisamos de muito mais estudos em larga escala com seres humanos para considerar essas diferenças individuais", afirma Cryan. "E talvez nem todos reajam da mesma forma a uma bactéria específica, já que cada pessoa terá uma microbiota básica levemente diferente."

Restrições à parte, novas pesquisas podem aumentar nossa esperança.

"A boa notícia é que você pode mudar a sua microbiota, enquanto não há muito o que fazer para mudar sua genética, a não ser culpar seus pais e seus avós", explica Cryan.

"O fato de que você pode modificar sua microbiota pode dar a você controle sobre sua própria situação de saúde."

De fato, suplementos pró e prebióticos, mudanças simples de alimentação, como comer mais fibras e alimentos fermentados - além, talvez, da meditação -, podem ajudar a mudar nossa microbiota de forma a beneficiar as nossas mentes.

O professor Philip Burnet, do Departamento de Psiquiatria da Universidade de Oxford, no Reino Unido, salienta que muitos transtornos mentais foram associadas a mudanças da microbiota.

Muitas vezes, esse desequilíbrio ou "disbiose" é caracterizado pela redução da quantidade de certas bactérias, particularmente as que produzem ácidos graxos de cadeia curta (como butirato, que se acredita melhorar as funções cerebrais) quando decompõem as fibras no intestino.

De fato, em 2019, um estudo da microbióloga Mireia Valles-Colomer, que, na época, estava na Universidade KU de Leuven, na Bélgica, e seus colegas encontrou correlação entre a quantidade dessas bactérias produtoras de butirato e o bem-estar.

Especificamente, os pesquisadores indicaram no estudo que "as bactérias produtoras de butirato Faecalibacterium e Coprococcus foram consistentemente associadas à maior qualidade de indicadores de vida. Em conjunto com Dialister, Coprococcus spp. o volume desses micro-organismos foi reduzido significativamente em quadros de depressão, mesmo depois de corrigidos [no estudo] os efeitos de antidepressivos."

Os estudos em seres humanos sobre a comunicação entre o intestino, o cérebro e a microbiota ainda são relativamente poucos e distantes entre si. Burnet aconselha cautela.

"Não se sabe se esses níveis alterados de bactérias intestinais causam queda do humor ou se os números de micróbios mudam porque as pessoas deprimidas podem alterar seus hábitos de alimentação ou comer menos", reflete ele.

Mas ele vem explorando como os prebióticos (que incentivam as bactérias a crescer) e os probióticos (bactérias vivas) poderão, um dia, ser usados como psicobióticos para nutrir populações de bactérias "boas" e tratar de uma série de condições de saúde mental.

Em um estudo de 2019, por exemplo, Burnet, a psicóloga portuguesa Rita Baião (também da Universidade de Oxford) e seus colegas fizeram algumas descobertas particularmente interessantes.

Embora o estudo fosse financiado por uma empresa fabricante de bactérias probióticas, foi realizado um teste aleatorizado, duplo cego e controlado com placebo - considerado o padrão-ouro dos projetos de estudos, no qual nem os participantes, nem os pesquisadores, sabem quem está recebendo o tratamento ou não.

Os pesquisadores investigaram o efeito que um probiótico de múltiplas espécies poderia ter sobre o processamento emocional e a cognição em pessoas com depressão suave a moderada. Mas o estudo também monitorou seu humor antes e depois do experimento, utilizando o Questionário de Saúde do Paciente 9 (PHQ-9, na sigla em inglês), que mede o grau de depressão.

Os participantes não estavam tomando nenhuma outra medicação e receberam um placebo ou um probiótico comercialmente disponível, que continha 14 espécies de bactérias, incluindo Bacillus subtilis, Bifidobacterium bifidum, Bifidobacterium breve e Bifidobacterium infantis, por quatro semanas.

Os resultados foram fascinantes. Os participantes que tomaram o probiótico experimentaram melhoria subjetiva significativa do humor em comparação com o grupo que tomou placebo. Essencialmente, eles ficaram menos deprimidos, segundo o PHQ-9. Não foram observadas mudanças dos níveis de ansiedade dos participantes, que também foram medidos.

Este foi um estudo breve e pequeno (71 participantes) e novas pesquisas são necessárias para comprovar a causalidade. Mas, para Burnet, é uma indicação inicial de que os "psicobióticos", um dia, podem ser um tratamento útil para as pessoas que sofrem de depressão, particularmente as que relutam a buscar assistência médica ou tomar antidepressivos tradicionais.

Psicobióticos como complementos

Os psicobióticos, na verdade, não irão substituir os medicamentos existentes, mas podem, um dia, ser úteis como complementos.

"Eles não vão fazer ninguém se sentir mais feliz", afirma Burnet, mas os probióticos, um dia, podem complementar os tratamentos de saúde mental já estabelecidos.

"Só o tempo dirá se teremos psicobióticos", segundo ele. "Mas o campo realmente está avançando... Esta área de pesquisa é dominada pelos estudos com animais, de forma que precisamos de mais estudos com seres humanos, com maior número de participantes."

O potencial dos psicobióticos vem capturando a imaginação das pessoas. "Nós também atraímos muito interesse do público", acrescenta Burnet.

Para ele, "as pessoas estão extremamente interessadas em manter sua saúde e bem-estar com suplementos naturais e incentivar o cultivo de bactérias boas para ajudar a saúde mental capturou a imaginação do público em geral. Especialmente agora, com as pessoas mais ansiosas e deprimidas devido à pandemia."

Com Amy Chia-Ching Kao e outros, Burnet também pesquisou o papel que esses micro-organismos podem desempenhar na psicose e se os prebióticos (que ajudam a promover o crescimento das bactérias no intestino) podem ajudar as pessoas com essa condição a pensar com mais clareza.

Muitas pessoas sabem que a psicose pode causar alucinações, delírios e distanciamento da realidade. Mas as pessoas com psicose, muitas vezes, também enfrentam dificuldades com funções cognitivas, como atenção, memória e solução de problemas, o que pode prejudicar sua capacidade de manter empregos e relacionamentos.

Embora se possa utilizar medicações para tratar das alucinações e dos delírios, reduzir as dificuldades cognitivas das pessoas que sofrem de psicose é comprovadamente mais difícil. Mas um estudo cruzado duplo cego controlado por placebo conduzido por Burnet e Chia-Ching Kao sugere uma possível solução.

"Descobrimos que fornecer um prebiótico às pessoas com psicose realmente melhorou suas funções cognitivas, de acordo com as escalas clínicas", segundo Burnet.

No início do estudo, os participantes tomavam medicação e estavam livres de sintomas psicóticos, mas ainda sofriam as dificuldades cognitivas típicas da psicose.

Por 12 semanas, eles receberam um prebiótico ou placebo e seu metabolismo, imunidade e nível de impedimento cognitivo foram medidos ao longo do tempo. E, ao final das 12 semanas, eles trocaram de posições, de forma que os dois grupos recebessem o prebiótico e o placebo por iguais períodos de tempo.

O efeito foi pequeno, mas significativo. O prebiótico melhorou as funções cognitivas gerais, particularmente a atenção e a solução de problemas. Este resultado levou os pesquisadores a concluir que a melhoria foi suficiente para aumentar o bem-estar mental e social.

Não houve evidências de alterações da imunidade ou do metabolismo dos participantes, de forma que não ficou claro como o prebiótico pode ter deflagrado este efeito. Mas é mais um pequeno passo rumo ao entendimento da relação entre a nossa microbiota e a saúde mental e ao possível desenvolvimento de novos tratamentos para distúrbios que afetam o nosso pensamento.

O intestino e a cognição

Existem indicações de que a microbiota intestinal também pode afetar as técnicas cognitivas de forma mais ampla. Sabe-se que os antibióticos prejudicam a microbiota intestinal, mas será que eles afetam nossa cognição?

Um estudo recente monitorou a saúde e o bem-estar de 14.542 enfermeiras por vários anos, durante seu trabalho para o NHS - o serviço público de saúde do Reino Unido. A conclusão foi que as enfermeiras que usaram antibióticos por longos períodos de tempo (mais de duas semanas) apresentaram resultados mais baixos em testes cognitivos, como aprendizado, memória funcional e tarefas de atenção, do que aquelas que não haviam consumido esse tipo de medicação.

É importante observar que a cognição das mulheres que haviam tomado antibióticos era um pouco menor em um novo exame de acompanhamento, sete anos depois. Embora seja apenas uma correlação, os pesquisadores acreditam que possa ter se devido a alterações no intestino induzidas pelos antibióticos.

O que esperar do futuro

Existe ainda um longo caminho pela frente para entender tudo isso adequadamente.

É um campo fascinante, mas altamente complexo, e as pesquisas precisam de dinheiro. Mas os resultados podem ser consideráveis.

"Existem poucos micróbios específicos que já foram estudados", segundo Elaine Hsiao. "Não necessariamente porque são os mais significativos, mas porque nós, como cientistas, temos muito trabalho pela frente até realmente entendermos a enorme diversidade dos micróbios do intestino e como eles trabalham, individualmente e em comunidades."

"Estou muito animada com a oportunidade de aumentar a compreensão mecânica de como nós e nossos micróbios simbióticos podemos trabalhar juntos para promover a saúde e combater as doenças", ela conta.

Enquanto isso, talvez todos nós devêssemos prestar um pouco mais de atenção na nossa microbiota.

A dieta mediterrânea, que tem alto teor de fibras, particularmente de vegetais, provavelmente é um bom lugar para começar. E alimentos fermentados, como kimchi e kefir, também podem trazer benefícios.

Em um pequeno estudo com 45 participantes, por exemplo, John Cryan e seus colegas demonstraram que as pessoas que seguiram uma dieta com alto teor de fibras, probióticos e alimentos fermentados (como cebolas, iogurte, kefir e chucrute) relataram sentir-se menos estressados do que um grupo controle em dieta diferente.

"O que eu gosto nos alimentos fermentados é que eles democratizam a ciência", segundo Cryan. "Seu custo realmente não é alto e você não precisa comprá-los em nenhuma loja sofisticada. Você mesmo pode fazer. E, neste campo, nós queremos fornecer soluções de saúde mental para pessoas de todas as classes socioeconômicas."

Para Cryan, nossa relação com a microbiota é "um pouco como uma federação. Esses micróbios são nossos companheiros de viagem."

É bom que nos lembremos disso, para o bem da nossa saúde física e, muito provavelmente, da nossa saúde mental.

* O livro "Are You Thinking Clearly? 29 Reasons You Aren't, and What to Do About It" ("Você está pensando com clareza? 29 razões pelas quais você não está e o que fazer a respeito", em tradução livre), de Miriam Frankel e Matt Warren, foi publicado no Reino Unido pela editora Hodder Studio.

Leia a versão original desta reportagem (em inglês) no site BBC Future.