Efeitos de probióticos e do butirato frente à disfunção cerebral induzida pela hipercolesterolemia : uma abordagem in vivo e in vitro - Costa, Mariana Viana (2025)
Nas últimas décadas o aumento de colesterol no plasma vem sendo associado a alterações cerebrais características de demência e transtornos de humor. Alterações no metabolismo do colesterol podem impactar negativamente o funcionamento cerebral, contribuindo para déficits comportamentais e neuroquímicos. Além disso, a microbiota intestinal possui uma conexão bidirecional com o cérebro, sendo implicada em condições neurológicas como a depressão — sintoma frequente e fator predisponente de demências, tais como a doença de Alzheimer. Evidências crescentes indicam que a microbiota e seus metabólitos, como os ácidos graxos de cadeia curta, desempenham um papel fundamental na regulação do metabolismo e da função cerebral, representando alvos promissores para intervenções terapêuticas. Os probióticos, então, surgem como uma estratégia potencial para a modulação da microbiota intestinal e prevenção dos efeitos deletérios da hipercolesterolemia no cérebro. Dessa forma, esta dissertação teve como objetivo avaliar os efeitos neuroprotetores de um blend probiótico (mistura probiótica contendo diferentes cepas bacterianas) e de seus metabólitos sobre alterações metabólicas, comportamentais e neuroinflamatórias induzidas pela hipercolesterolemia, tanto em um modelo in vivo utilizando camundongos quanto in vitro com uma linhagem de células neuronais com ênfase nos mecanismos celulares e moleculares associados à função cerebral. Para isso, camundongos machos CF-1 com 3 meses de idade foram alimentados com dieta padrão (SD) ou dieta hipercolesterolêmica (HCD; 2,5% de colesterol) por 60 dias e tratados por gavagem com solução salina (0,9%) ou blend de probióticos (1×10⁹ UFC/kg). Durante o protocolo, foram monitorados peso corporal e consumo de ração. No final, os animais foram submetidos a teste comportamental, análises bioquímicas e moleculares, imunofluorescência cerebral, e coleta/pesagem de tecidos periféricos. Os camundongos alimentados com uma dieta rica em colesterol apresentaram um aumento significativo nos níveis plasmáticos totais de colesterol, sem alteração com o tratamento probiótico. A dieta rica em colesterol promoveu aumento de peso nos animais; no entanto, esse aumento não foi observado no grupo tratado com probiótico. As análises comportamentais revelaram fenótipo depressivo nos animais hipercolesterolêmicos, o qual foi prevenido pelo tratamento com probiótico. O tratamento com probiótico nos animais expostos a dieta rica em colesterol foi capaz de aumentar a expressão gênica da sinaptofisina em comparação aos animais que receberam a mesma dieta e salina, indicando um efeito promotor na integridade sináptica. Os animais hipercolesterolêmicos também apresentaram aumento da imunorreatividade para GFAP nas sub-regiões CA1 e giro denteado (DG) do hipocampo. Curiosamente, os animais alimentados com a dieta hipercolesterolêmica e tratados com probiótico apresentaram um quadro de microgliose em todas as regiões do hipocampo em relação ao grupo que recebeu dieta rica em colesterol e salina. Complementarmente, in vitro, observamos que o LDL induziu um aumento na formação de gotículas lipídicas na linhagem neuronal HT-22, o que é prejudicial para essas células. Notavelmente, o butirato — um ácido graxo de cadeia curta, produto das bactérias presentes no blend probiótico utilizado — preveniu a formação de gotículas lipídicas nessas células. Assim, nossos achados reforçam a associação entre hipercolesterolemia e disfunção cerebral, e indicam que a modulação da microbiota intestinal por meio de probióticos e seus metabólitos, como o butirato, representa uma estratégia promissora para prevenir os efeitos deletérios do excesso de colesterol sobre o cérebro.