Nosso microbioma intestinal é composto por trilhões de bactérias e outros micróbios que vivem em nossos intestinos. Eles ajudam nosso corpo a digerir os alimentos, auxiliam nosso sistema imunológico, enviam sinais químicos para o cérebro e, potencialmente, desempenham muitas outras funções que os pesquisadores ainda estão tentando compreender. Quando o microbioma está em desequilíbrio — com uma quantidade insuficiente de bactérias benéficas ou com uma combinação inadequada de micróbios — isso pode afetar todo o nosso organismo.

Muitos pesquisadores já perceberam que os antibióticos podem desequilibrar a microbiota intestinal, mas o que muitos desconhecem é que outros medicamentos também podem remodelar essa comunidade microbiana. Em um artigo publicado em 17 de novembro na Cell Press , pesquisadores de Stanford estudaram como diversos medicamentos comuns impactam os trilhões de micróbios no intestino, com consequências potencialmente abrangentes no metabolismo, na resposta do sistema imunológico e na saúde em geral. O estudo mostra que muitas das alterações na microbiota intestinal são impulsionadas pela competição por nutrientes – os medicamentos reduzem certas populações bacterianas e alteram a disponibilidade de nutrientes, e as bactérias mais capazes de se adaptar a essas mudanças são as que sobrevivem.

“Este trabalho revela que a disrupção do microbioma induzida por medicamentos segue regras ecológicas previsíveis, o que abre caminho para antecipar e até mesmo prevenir efeitos colaterais na saúde intestinal”, disse KC Huang , Professor LeRa II e professor de microbiologia e imunologia em Stanford, nas Escolas de Engenharia e Medicina , e autor sênior do artigo. “Isso tem implicações para o desenvolvimento de medicamentos, medicina personalizada e resiliência do microbioma.”

As bactérias presentes nas nossas fezes representam razoavelmente bem a microbiota do nosso sistema digestivo. Para entender como diferentes medicamentos podem afetar o microbioma intestinal, a equipe de Stanford cultivou comunidades microbianas a partir de nove amostras fecais de doadores e as testou sistematicamente com 707 medicamentos clinicamente relevantes.

Liderados pelo pesquisador de pós-doutorado Handuo Shi, os pesquisadores examinaram as alterações no crescimento de diferentes espécies bacterianas, a composição da comunidade e o metaboloma – a mistura de pequenas moléculas chamadas metabólitos que os micróbios produzem e consomem. Eles descobriram que 141 medicamentos alteraram o microbioma das amostras e que mesmo tratamentos de curto prazo causaram mudanças duradouras, eliminando completamente algumas espécies microbianas. O principal fator por trás da resposta da comunidade à inibição medicamentosa foi a competição por nutrientes.

Apesar da complexidade das comunidades bacterianas, os pesquisadores conseguiram criar modelos computacionais baseados em dados que previram com precisão como elas responderiam a um determinado medicamento. Eles levaram em consideração a sensibilidade de diferentes espécies bacterianas a esse medicamento e o cenário competitivo – essencialmente, quem estava competindo com quem por quais nutrientes.

O trabalho deles fornece uma estrutura para prever como a comunidade microbiana de uma pessoa pode mudar com um determinado medicamento e pode ajudar os cientistas a encontrar maneiras de prevenir essas mudanças ou restaurar mais facilmente um microbioma intestinal saudável no futuro.

“Nosso estudo impulsiona uma mudança na forma de pensar sobre os medicamentos, deixando de considerá-los como agentes que atuam em um único micróbio e passando a considerá-los como agentes que atuam em um ecossistema”, disse Shi. “Se pudermos entender e modelar a resposta do ecossistema, poderemos um dia escolher medicamentos e dietas ou probióticos complementares não apenas com base em sua eficácia no tratamento de uma doença, mas também em como eles preservam ou promovem um microbioma saudável.”

Os pesquisadores esperam que essa nova compreensão das forças que moldam nosso microbioma intestinal possa ajudar a desenvolver dietas saudáveis para o intestino, probióticos e combinações de medicamentos que sejam mais amigáveis aos nossos parceiros microbianos. Eles estão expandindo seu trabalho atual para além de medicamentos de pequenas moléculas, realizando testes semelhantes com medicamentos fitoterápicos tradicionais que têm sido usados por algumas comunidades há milhares de anos.

“Acredito que a fitoterapia tradicional seja um recurso clínico realmente interessante e inexplorado, mas para aproveitá-la, precisamos entender o que realmente está acontecendo”, disse Huang. “Algumas dessas plantas têm efeitos enormes no microbioma.”

Huang espera observar mais de perto as mudanças no microbioma à medida que acontecem, usando uma tecnologia ingerível para coletar amostras diretamente do intestino delgado. Ele também está usando essa abordagem com colegas do Centro de Estudos do Microbioma Humano de Stanford para investigar os impactos de muitos outros fatores, como dieta, água, exercícios e outros xenobióticos no microbioma intestinal.

“Compreender como os micróbios competem por alimento acaba por revelar uma parte muito importante da história dos danos colaterais”, disse Huang. “Isso permite-nos prever quem vai viver, quem vai morrer, e torna o caos resultante muito intuitivo. Acho que é isso que mais nos entusiasma.”