O microbioma intestinal humano desempenha um papel crítico no corpo, comunicando-se com o cérebro e mantendo o sistema imunológico através de o eixo intestino-cérebro. Portanto, não é totalmente absurdo sugerir que os micróbios possam desempenhar um papel ainda maior na nossa neurobiologia.
Pescando Micróbios
Durante anos, Irene Salinas ficou fascinado por um fato fisiológico simples: a distância entre o nariz e o cérebro é muito pequena. O imunologista evolucionista, que trabalha na Universidade do Novo México, estuda o sistema imunológico das mucosas em peixes para entender melhor como funcionam as versões humanas desses sistemas, como o revestimento intestinal e a cavidade nasal. O nariz, ela sabe, está carregado de bactérias, e elas estão “muito, muito perto” do cérebro – a poucos milímetros do bulbo olfatório, que processa o cheiro. Salinas sempre teve o palpite de que bactérias poderiam estar vazando do nariz para o bulbo olfatório. Após anos de curiosidade, ela decidiu confrontar suas suspeitas em seu organismo modelo favorito: os peixes.
Salinas e sua equipe começaram extraindo DNA dos bulbos olfativos da truta e do salmão, alguns capturados na natureza e outros criados em seu laboratório. (Contribuições importantes para a investigação foram feitas por Amir Mani, o autor principal do artigo.) Eles planearam procurar as sequências de ADN numa base de dados para identificar qualquer espécie microbiana.
Estes tipos de amostras, no entanto, são facilmente contaminados – por bactérias no laboratório ou de outras partes do corpo de um peixe – razão pela qual os cientistas têm lutado para estudar este assunto de forma eficaz. Se encontrassem DNA bacteriano no bulbo olfatório, teriam que convencer a si mesmos e a outros pesquisadores de que ele realmente se originou no cérebro.
Para cobrir as suas bases, a equipa de Salinas estudou também os microbiomas de todo o corpo dos peixes. Eles coletaram amostras do resto do cérebro, das vísceras e do sangue dos peixes; eles até drenaram o sangue dos muitos capilares do cérebro para garantir que qualquer bactéria que descobrissem residisse no próprio tecido cerebral.
“Tivemos que voltar e refazer (os experimentos) muitas e muitas vezes só para ter certeza”, disse Salinas. O projeto durou cinco anos – mas mesmo nos primeiros dias ficou claro que os cérebros dos peixes não eram estéreis.
Como Salinas esperava, o bulbo olfatório hospedava algumas bactérias. Mas ela ficou chocada ao ver que o resto do cérebro tinha ainda mais. “Achei que as outras partes do cérebro não teriam bactérias”, disse ela. “Mas descobri que minha hipótese estava errada.” Os cérebros dos peixes hospedavam tanta coisa que levou apenas alguns minutos para localizar as células bacterianas ao microscópio. Como passo adicional, a sua equipa confirmou que os micróbios viviam ativamente no cérebro; eles não estavam adormecidos ou mortos.
Olm ficou impressionado com a abordagem minuciosa deles. Salinas e a sua equipa circularam “a mesma questão, de todas estas maneiras diferentes, usando todos estes métodos diferentes – todos os quais produziram dados convincentes de que existem realmente micróbios vivos no cérebro do salmão”, disse ele.
Mas se existem, como chegaram lá?
Invadindo a Fortaleza
Os pesquisadores há muito tempo são céticos quanto à possibilidade de o cérebro ter um microbioma porque todos os vertebrados, incluindo os peixes, têm uma barreira hematoencefálica. Esses vasos sanguíneos e as células cerebrais circundantes são fortificados para servir como porteiros que permitem que apenas algumas moléculas entrem e saiam do cérebro e mantêm os invasores, especialmente os maiores, como as bactérias, do lado de fora. Então Salinas naturalmente se perguntou como os cérebros do seu estudo haviam sido colonizados.
Ao comparar o DNA microbiano do cérebro com o coletado de outros órgãos, seu laboratório encontrou um subconjunto de espécies que não aparecia em outras partes do corpo. Salinas levantou a hipótese de que essas espécies podem ter colonizado os cérebros dos peixes no início de seu desenvolvimento, antes que suas barreiras hematoencefálicas estivessem totalmente formadas. “No início, tudo pode entrar; é um vale-tudo”, disse ela.
