Agência FAPESP – Dados de um estudo apoiado pela FAPESP e publicado na revista Nature Communications sugerem que uma dieta rica em fibras solúveis pode proteger crianças contra os efeitos do vírus sincicial respiratório (RSV) – causador da bronquiolite –, reduzindo significativamente a perda de peso, a carga viral e o infiltrado de células de defesa nos pulmões durante a infecção.
Por meio de experimentos com camundongos, pesquisadores da Universidade Estadual de Campinas (Unicamp) e da Pontifícia Universidade Católica do Rio Grande do Sul (PUC-RS) mostraram que, no intestino, as fibras são transformadas pela microbiota em ácidos graxos de cadeia curta, que atuam no pulmão ativando os receptores celulares do tipo GPR43, responsáveis pelo efeito protetor.
A pesquisa começou em 2013, por meio da colaboração do grupo coordenado pelo professor Marco Aurélio Ramirez Vinolo, do Departamento de Genética, Evolução, Microbiologia e Imunologia, do Instituto de Biologia (IB-Unicamp), – com o grupo da PUC-RS liderado pela professora Ana Paula Duarte de Souza, especializado em vírus. Integram a equipe Maria Teresa Pedrosa Silva Clerici, da Faculdade de Engenharia de Alimentos (FEA-Unicamp); José Luiz Proença Módena, do IB-Unicamp; e Hosana Gomes Rodrigues, da Faculdade de Ciências Aplicadas, sediada em Limeira (FCA-Unicamp).
Como explicou Vinolo, o trabalho foi proposto porque à época existiam dados epidemiológicos sugerindo que alimentos com alto conteúdo de fibras poderiam proteger crianças de infecções respiratórias. Além disso, estudos feitos em modelos animais mostraram que o consumo de fibras tinha efeito protetor em relação à asma.
“Chegamos à conclusão que valeria a pena verificar se a infecção pelo RSV poderia de alguma forma ser prevenida ou atenuada. É um problema muito comum em crianças recém-nascidas e até os três anos de idade. Parte dos pacientes evoluei para um quadro grave de inflamação respiratória, chamada de bronquiolite, que pode causar a morte”, disse Vinolo ao Jornal da Unicamp.
A bronquiolite é caracterizada por inflamação e edema das vias aéreas, aumento na produção de muco e necrose das células epiteliais dos brônquios. Em 2017, registrou-se em São Paulo um aumento nos casos graves de crianças infectadas pelo RSV, o que despertou a atenção da comunidade médica e científica para a necessidade do desenvolvimento de terapias. Até o momento, existem apenas tratamentos paliativos, para alívio de sintomas como febre, dor no corpo e dificuldades respiratórias.
O estudo
Nos experimentos feitos em camundongos, metade dos animais recebeu uma dieta com alto teor de fibras e os demais (grupo controle) consumiram alimentos pobres em fibras. Após três semanas, todos foram infectados pelo RSV.
Análises feitas depois de cinco dias mostraram que os roedores do primeiro grupo tinham menos vírus no pulmão e não desenvolveram inflamação pulmonar. Já os do grupo controle manifestaram uma grande inflamação nos pulmões.
Confirmada a hipótese inicial, os pesquisadores decidiram investigar o mecanismo pelo qual as fibras protegem o sistema respiratório. Já se sabia que elas induzem a formação, pela microbiota intestinal, de ácidos graxos de cadeia curta. Mas as concentrações desses compostos podem variar e dependem de vários fatores, como tipo de alimentação e condições metabólicas dos diferentes organismos. Essa variação de concentração pode tornar o indivíduo mais ou menos suscetível a vários tipos de doenças, embora não se soubesse ainda como se dava a ação sobre a infecção provocada pelo RSV.
Foram então realizados experimentos para comprovar que a proteção decorria da ação dos ácidos graxos de cadeia curta. Para tanto, eliminou-se a microbiota dos animais com antibióticos – o que fez cessar o efeito protetor. A proteção, no entanto, foi observada novamente quando esses animais tratados com antibiótico receberam por via oral os ácidos graxos de cadeia curta. Comprovava-se, assim, a hipótese de que os ácidos graxos produzidos pela microbiota do intestino são absorvidos pelo órgão e agem nas células pulmonares, reduzindo a quantidade de vírus.
O efeito protetor foi observado quando os ácidos graxos foram administrados aos roedores por meio da água de beber contendo acetato de sódio e também pela inalação dessa mesma solução. Segundo Vinolo, tratamento semelhante poderia funcionar para humanos.
Em um estudo em andamento, o grupo avalia se há correlação entre as quantidades produzidas de ácidos graxos de cadeia curta no organismo e a intensidade da infecção por RSV. Essa pesquisa está sendo realizada com crianças afetadas pela infecção e atendidas em hospital de Porto Alegre. Nelas são medidas as concentrações de ácidos graxos endógenos. Resultados ainda preliminares indicam que, quanto maior a quantidade desses compostos nas fezes, menor a chance de as crianças desenvolverem infecção grave e menor é o tempo de internação.
No trabalho com animais, verificou-se efeito benéfico da administração de ácidos graxos de cadeia curta antes da infecção (estratégia de prevenção) e também em animais recém-infectados, com redução de vírus no pulmão e diminuição do grau de inflamação no órgão. Esses achados indicam que a abordagem pode ser empregada como forma de tratamento.
Patente
Segundo Vinolo, os resultados levaram o grupo a requerer patente do uso dos ácidos graxos de cadeia curta e de moléculas que atuam pelo mesmo mecanismo de ação no tratamento de doenças virais. A ideia, disse o pesquisador, é conseguir parcerias para realizar os testes em humanos.
“Identificamos uma proteína celular que estabelece a conexão entre os ácidos graxos de cadeia curta e sua ação protetora, o receptor GPR43, presente nas células pulmonares. O que patenteamos foi o uso de ácidos graxos de cadeia curta ou moléculas similares que ativam esse receptor que, por sua vez, age no combate a doenças infecciosas virais”, afirmou.
O trabalho teve a participação do bolsista de doutorado José Luís Fachi, da bolsista de mestrado Laís Passariello Pral, ambos do IB-Unicamp, e da doutoranda Krist Helen Antunes, da PUC-RS.
O artigo Microbiota-derived acetate protects against respiratory syncytial virus infection through a GPR43-type 1 interferon response pode ser lido em: www.nature.com/articles/s41467-019-11152-6.
* Com informações do Jornal da Unicamp.
