Doença gengival está fortemente implicada na doença de Alzheimer

Batya Swift Yasgur

Notificação

13 de fevereiro de 2019

A infecção gengival pode desempenhar um papel central na doença de Alzheimer (DA), sugere nova pesquisa.

Uma equipe multinacional de pesquisadores fez uma série de experimentos para analisar o potencial impacto do Porphyromonas gingivalis, o principal agente etiológico da periodontite crônica na doença de Alzheimer. Os pesquisadores estudaram modelos murinos, bem como o liquor e o tecido cerebral de necropsias depacientes com doença de Alzheimer.

A existência de infecção oral por P. gingivalis nos camundongos resultou em infiltração cerebral por essas bactérias, que foi acompanhada pelo aumento da produção de beta-amiloide 1-42 (βA1-42), componente das placas amiloides implicadas no Alzheimer.

Também foi observado que a protease secretada pelo Porphyromonas gingivalis, denominada gingipain, lesa a tau, uma proteína necessária para a função neuronal normal e cuja alteração também está implicada na doença de Alzheimer.

Além disso, foi encontrado DNA do P. gingivalis no liquor de pacientes vivos com doença de Alzheimer e nas necropsias de pacientes com a doença.

Inibidores de pequenas moléculas, específicos para a gingipain, administrados nos camundongos reduziram a quantidade de P. gingivalis no cérebro, bloquearam a produção de βA1-42, reduziram a inflamação no tecido neural e resgataram os neurônios do hipocampo nos camundongos.

"Nossos resultados indicam que existe um aumento significativo da quantidade de gingipains, fatores de virulência da protease cisteína secretados pelo P. gingivalis, no cérebro de pacientes com doença de Alzheimer, quando comparados aos controles sem demência", disse o autor Dr. Stephen Dominy, médico e diretor científico da Cortexyme – empresa que financiou o estudo.

"Demonstramos no artigo que estes efeitos patológicos podem ser bloqueados pelos inibidores de gingipain em ratos do tipo selvagem, oferecendo uma nova estratégia para o tratamento da doença de Alzheimer, visando especificamente o P. gingivalis e as gingipains em vez de a βA ou outros caminhos desta via", disse o pesquisador.

O estudo foi publicado on-line em 23 de janeiro no periódico Science Advances.

Evidências de causalidade?

Os pacientes com doença de Alzheimer têm "inflamação no sistema nervoso compatível com infecção", e "foram encontrados patógenos no cérebro e sua relação com a doença de Alzheimer foi postulada", escreveram os autores.

Até agora, no entanto, não houve "provas robustas de causalidade".

"A periodontite crônica e a infecção por Porphyromonas gingivalis – patógeno determinante deste quadro – foram identificadas como fatores de risco significativos de placas βA, demência e doença de Alzheimer", afirmaram.

O P. gingivalis é uma bactéria "Gram-negativa, anaeróbia, assacarolítica, que produz fatores de virulência importantes, conhecidos como gingipains, formando proteases de cisteína lisina-gingipain (Kgp), arginina-gingipain UMA (RgpA) e arginina-gingipain B (RgpB)", explicaram os pesquisadores.

"A ligação entre a doença de Alzheimer e a infecção bacteriana já foi proposta antes e, além disso, novas evidências sugerem que a βA1-42 é um peptídeo antimicrobiano", disse o Dr. Stephen.

"Investigamos este patógeno em particular porque vários estudos anteriores, inclusive estudos epidemiológicos e mecanicistas, já foram publicados sugerindo a ligação entre o Porphyromonas gingivalis e a doença de Alzheimer", continuou.

"Além disso, um novo artigo por Ilievski et al demonstrou de modo independente que a infecção oral de ratos do tipo selvagem com P. gingivalis resultou na infecção do cérebro por essa bactéria e no aumento da patologia de βA1-42 e tau, bem como do processo inflamatório cerebral e degeneração neural", acrescentou.

Os pesquisadores abordaram as questões por vários ângulos em modelos humanos e murinos.

Usando microarranjos de núcleos de tecido cerebral do giro temporal médio, os pesquisadores compararam os cérebros de pacientes com doenças de Alzheimer ao de pessoas neurologicamente sadias.

Dados cerebrais de necropsia

Os pesquisadores começaram examinando amostras de necropsias de tecido cerebral de aproximadamente 100 pessoas com e sem doença de Alzheimer, e testaram as gingipains nas amostras dos tecidos.

Das amostras das pessoas com doença de Alzheimer, 96% foram positivas para RgpB e 91% para Kgp vs. 52% e 39%, respectivamente, nos cérebros de pacientes sem demência e sem grupo de controle.

De modo semelhante, houve uma correlação "muito significativa" entre a quantidade de RgpB, bem como a de Kgp e tau. Outros exames constataram que a tau é fragmentada pelas gingipains.

Quando os pesquisadores testaram a ubiquitina (uma pequena etiqueta proteica que marca a degradação das proteínas danificadas por proteasomas tau e se acumula no emaranhado tau e nas placas βA), também identificaram uma correlação significativa entre a quantidade de RgpB e a quantidade de ubiquitina, bem como entre a quantidade de Kgp a quantidade de ubiquitina.

A coloração de RgpB e Kgp foi observada em 39% e 52% das amostras de pessoas sem demência, respectivamente, "revelando um continuum patológico de gingipain e doença de Alzheimer já existente nos participantes controle", comentaram os autores.

Os pesquisadores observaram que "estes achados são coerentes com o conceito de doença de Alzheimer subclínica".

Os pesquisadores descreveram o liquor como uma "janela" para a infecção cerebral "provendo acesso a informações sobre a neuropatogenia dos agentes infecciosos".

Portanto, os autores analisaram o liquor e a saliva de 10 pacientes com diagnóstico de provável doença de Alzheimer com comprometimento cognitivo leve a moderado.

Teste de saliva

Os pesquisadores detectaram e quantificaram as cópias do gene hmuY por reação em cadeia de polimerase quantitativa (qPCR, sigla do inglês Quantitative Polymerase Chain) no liquor e na saliva de 7 dos 10 pacientes com diagnóstico clínico de doença de Alzheimer fornecendo "outras evidências da infecção por P. gingivalis no cérebro dos pacientes com doença de Alzheimer".

Quando os pesquisadores compararam as amostras de tecido cerebral de pessoas com outras doenças neurológicas, excluindo a doença de Alzheimer, como a doença de doença de Parkinson, não encontraram diferenças significativas na quantidade de gingipain em comparação ao grupo de controle.

"Em resumo, os dois antígenos cerebrais Kgp e RgpB demonstraram de forma independente ter correlação significativa com o diagnóstico de doença de Alzheimer, e a quantidade de tau e de ubiquitina", escreveram os autores.

Os pesquisadores indicaram que na doença de Alzheimer o hipocampo é uma das primeiras regiões a ser comprometida. A análise do tecido cerebral revelou RgpB localizado junto aos neurônios, aos astrócitos e à patologia hipocampal de pacientes com doença de Alzheimer.

Um exame de Western blot (WB) revelou que também havia Kgp no córtex cerebral, outra área do cérebro atingida pela doença de Alzheimer.

A análise do DNA isolado do mesmo tecido utilizado para as análises mencionadas identificou rRNA 16S do P. gingivalis e genes hmuY no córtex cerebral das amostras de tecido cerebral com doença de Alzheimer e de controles sem demência, positivos para Kgp.

A agregação induzida pela gingipain não ocorreu quando as gingipains foram previamente tratadas com iodoacetamida, inibidora irreversível da protease cisteína, "indicando que a atividade proteolítica do gingipains foi responsável pelas alterações morfológicas", sugeriram os autores.

Os pesquisadores criaram uma "biblioteca" de inibidores de pequenas moléculas específicos para as gingipains, potentes e seletivos, reversíveis e irreversíveis, inclusive com os inibidores das gingipains CR286 e CR271, que são irreversíveis, e o CR119, um inibidor covalente da Kgp, que é reversível.

Tanto o Cr286 como o CR271 foram considerados eficazes no bloqueio da morte celular induzida pelo P. gingivalis de modo proporcional à concentração utilizada.

Saúde oral menosprezada

Curiosamente, dois antibióticos de amplo espectro (moxifloxacino e doxiciclina), mesmo em concentrações que reduzem a sobrevivência bacteriana in vitro, não oferecem o mesmo nível de proteção celular.

Para determinar se a exposição oral ao P. gingivalis resultaria na infiltração do cérebro e na indução do estereótipo de "marcador" da doença de Alzheimer βA1- 42, os pesquisadores fizeram uma série de estudos em modelos murinos.

  • Os camundongos foram infectados por via oral a cada dois dias por P. gingivalis durante um período de seis semanas. Alguns estavam infectados com Kgp inativado, enquanto outros com inativação dupla de RgpA e RgpB do P. gingivalis. Após seis semanas de infecção oral, foi constatado que o P. gingivalis tinha invadido o cérebro dos oito camundongos, porém essa colonização foi diminuída pelas cepas de gingipain inativadas ou pelo tratamento com CR119.

  • Além disso, os níveis cerebrais de βA1-42 no camundongo aumentaram significativamente após a infecção oral, em comparação aos camundongos com infecção simulada ou tratados com CR119.

  • Foi observado que a βA1-42 tem efeitos antibacteriano contra o P. gingivalis, com a proporção de bactérias P. gingivalis mortas e semimortas aumentando significativamente após a incubação com βA1-42.

  • Foi constatado que a administração oral do inibidor Kgp CR271 trata a infecção cerebral por P. gingivalis e evita a perda de glutamato descarboxilase (GAD67, do inglês Glutamic Acid Decarboxylase) pelos neurônios do hipocampo in vivo em cinco semanas, de acordo com o exame histológico do cérebro do camundongo.

  • Embora o moxifloxacino também tenha sido benéfico na prevenção do aumento da colonização cerebral entre 35 e 70 dias, não foi eficaz na redução da quantidade de bactérias antes das cinco semanas iniciais.

  • O tratamento com COR388, um inibidor de pequenas moléculas irreversível "muito potente" e seletivo para Kgp e com um análogo de CPR271, teve efeitos proporcionais à dose na infecção cerebral por P. gingivalis, nos níveis de βA1-42 e nos níveis de fator de necrose tumoral alfa.

"Certamente, uma boa saúde bucal e a redução da quantidade de P. gingivalis na cavidade oral, especialmente em idade precoce, devem ser levadas mais a sério do que atualmente, segundo os nossos dados", disse o Dr. Stephen.

"No entanto, gostaríamos de ressaltar que não acreditamos que a eliminação do P. gingivalis oral ajude a tratar uma infecção cerebral por P. gingivalis já estabelecida", observou o pesquisador.

"Por isso criamos pequenas moléculas muito potentes, que penetram a barreira hematoencefálica e têm ação anti-gingipain para eliminar o P. gingivalis no cérebro".

"Trabalho alarmante"

Comentando o estudo para o Medscape, a Dra. Sim Singhrao, Ph.D., pesquisadora sênior da School of Dentistry na University of Central Lancashire, em Preston, Inglaterra, que não participou do estudo, disse que os pesquisadores "apresentaram argumentos contundentes a favor da demência relacionada com o patógeno especificado".

A comentarista sugeriu que geriatras e psiquiatras deveriam estar "abertos à ideia de que a doença gengival e a má higiene oral desempenham algum papel na demência e devem modificar sua atitude em relação à aceitação da demência relacionada com agentes etiológicos".

Além disso, "os cientistas precisam criar exames que possam informar melhor os médicos sobre o risco de doença gengival e demência", insistiu a Dra. Sim.

"Nesse ínterim, o artigo é alarmante e todos podem se empenhar em modificar seus hábitos de higiene bucal com a ajuda de profissionais da odontologia", enfatizou.

Também comentando o estudo para o Medscape, a Dra. Angela Kamer, DDS, professora associada do New York University College of Dentistry, que não participou do estudo, disse que "embora alguns desses achados reproduzam estudos anteriores, que respaldam o papel deste patógeno na doença de Alzheimer, a singularidade deste estudo é que um novo medicamento direcionado ao P. gingivalis interrompe esse processo no cérebro".

A Dra. Angela também disse que é fundamental destacar que "embora esses estudos sejam importantes e tenham aprofundado o nosso conhecimento, os estudos experimentais foram feitos em modelos animais".

As futuras pesquisas devem se concentrar em saber se os tratamentos direcionados à doença periodontal e às bactérias associadas podem influenciar o risco de doença de Alzheimer em seres humanos, disse a comentarista.

O Dr. Stephen observou que o inibidor de gingipain COR388 completou recentemente os ensaios clínicos de fase 1 em idosos saudáveis e em pacientes com doença de Alzheimer, tendo mostrado boa tolerância.

De acordo com esses resultados, a Cortexyme está "acelerando" o COR388 para um teste de eficácia de fase 2/3 em pacientes com doença de Alzheimer ainda em 2019. "Se o COR388 se revelar eficaz na modificação da doença de Alzheimer, os estudos de prevenção poderão começar no futuro próximo".

Dois dos autores foram financiados por National Science Center e NIH/NIDCR. O estudo foi financiado pela Cortexyme Inc. O Dr. Stephen Dominy é cofundador e colaborador do Cortexyme e tem ações da empresa. Os conflitos de interesses dos outros autores foram informados no artigo original. A Dra. Sim Singhrao e a Dra. Angela Kamer informaram não ter conflitos de interesses relevantes.

Sci Adv. Publicado on-line em 23 de janeiro de 2019. Texto completo

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