Associação dos Lipopolissacarídeos Bacterianos na patologia da Doença de Alzheimer

As bactérias gram-negativas são relatadas como micro-organismos predominantes no cérebro humano normal. Em artigos anteriores, discutimos sobre os mecanismos que as endotoxinas lipopolissacarídeas (LPS) possuem para causar neuroinflamação e suas consequências. Mas as pesquisas foram um pouco mais longe, associando a estas moléculas o aparecimento clínico de doenças neurodegenerativas como a Doença de Alzheimer (DA).

A DA é uma doença progressiva que se manifesta pela perda gradual da memória e a subsequente deterioração das funções mentais e do comportamento. O principal fator de risco para a DA é a idade avançada. No entanto, há outros fatores envolvidos na sua patogênese como diabetes mellitus, hiperlipidemia, obesidade, fatores vasculares e depressão. A hipótese predominante para DA é o amiloide, que estabelece as alterações no processamento proteolítico da proteína precursora amiloide ao acúmulo do peptídeo beta amiloide (Aβ), desencadeando uma resposta imunológica que promove a neuroinflamação e a neurodegeneração. No entanto, nos últimos anos, os pesquisadores estão prestando atenção especial à influência da microbiota intestinal na modulação das funções neuroimunes.

Após estes estudos, são referidas evidências de que a exposição do LPS de Bacteroides fragilis, bactéria gram-negativa abundante no trato gastrointestinal, às células cerebrais primárias humanas, é um indutor excepcionalmente potente do fator de transcrição pró-inflamatório NF-Κb (p50/p65). Um complexo conhecido por desencadear a expressão de vias patogênicas implicadas na inflamação neurodegenerativa.

Por outro lado, em estudos realizados em ratos, foi mostrado que as bactérias gram-negativas como a Escherichia coli, podem depositar placas de b-amiloide no cérebro destes mamíferos. Mais tarde, nas pesquisas realizadas com amostras de tecidos cerebrais humanos comumente envolvidos na DA, como a matéria cinzenta do giro temporal superior e a matéria branca do lóbulo frontal, encontrou-se não só a presença de LPS, mas também a proteína pili k99 de Escherichia coli. As endotoxina LPS foram localizados com os peptídeos  Ab_1-40/42 nas placas amiloides e ao redor dos vasos sanguíneos. No entanto, os resultados ainda não são conclusivos sobre se estas moléculas bacterianas são uma causa ou a consequência da lesão no cérebro com DA.

Uma grande questão é como os LPS e outras moléculas relacionadas com as bactérias Gram+ e Gram- acessam o cérebro, o que poderia ser promovido pelo dano na barreira hematoencefálica que as endotoxinas das bactérias gram-negativas produz. Alguns estudos certificam a presença de bactérias vivas no cérebro e suportam a teoria de que cada órgão, incluindo o cérebro, tem sua própria microbiota.

A compreensão destes mecanismos subjacentes pode fornecer novas perspectivas sobre as novas estratégias terapêuticas para a DA e outras doenças neurodegenerativas. Graças a empresas que apostam na pesquisa como a Wako Chemicals, distribuidora de reagentes para laboratório, os cientistas possuem as ferramentas mais inovadoras para a descoberta de novos conhecimentos, medicamentos e procedimentos clínicos. A divisão LAL de Wako comercializa a linha PYROSTAR™ com reagentes de alta pureza, acessórios e equipamentos para a detecção qualitativa e quantitativa de endotoxinas bacterianas usando o método LAL (Lisado de Amebócitos Limulus). O lisado de amebócitos Limulus é um extrato aquoso de células sanguíneas (amebócitos) do caranguejo-ferradura (Limulus polyphemus), composto por uma cascata de enzimas tipo tripsina capaz de reagir com pequenas quantidades de endotoxinas. Entre as suas vantagens podemos citar a sua alta sensibilidade e simplicidade, menor tempo necessário e volume de amostras, além de ser um método de quantificação.

O catálogo PYROSTAR™ inclui kits de reagentes LAL como:

• O Teste Único de Limulus PS, para a detecção de endotoxinas com o método Pyrosep™.
• A série PYROSTAR™ ES-F, um reagente LAL endotoxina-específico para sua determinação sem a interferência de glicanos na amostra.
• O Kit Limulus Color KY projetado para uma análise colorimétrica em função do tempo usando um substrato sintético que gera uma cor amarela e pode detectar especificamente a endotoxina com alta sensibilidade.
• Água livre de endotoxinas e Controle padrão de endotoxina a partir de E. coli.
• O leitor cinético de incubação computadorizado Toxinometer ET-6000 com o software Toximaster QC7 para um trabalho eficiente e uma análise de dados de alta qualidade e,
• Acessórios livres de endotoxinas como Tampas e tubos de ensaio, Ponteiras de pipetas Bioclean® e Placas Wako Bioclean®, entre outros.

Bibliografia:

1) A Kohler, C. M. (2016). The gut-brain axis, including the microbiome, leaky gut and bacterial translocation: mechanisms and pathophysiological role in Alzheimer’s disease. Current Pharmaceutical Design, 22(40), 6152-6166.

2) Branton, W. G. (2013). Brain microbial populations in HIV/AIDS: α-proteobacteria predominate independent of host immune status. PloS one, 8(1).

3) Jiang, C., Li, G., Huang, P., Liu, Z., & Zhao, B. (2017). The Gut Microbiota and Alzheimer’s Disease. Journal of Alzheimer's Disease, 58(1), 1-15.

4) Lukiw, W. J. (2016). Bacteroides fragilis Lipopolysaccharide and Inflammatory Signaling in Alzheimer’s Disease. Frontiers in Microbiology, 7, 1544.

5) Zhan, X., Stamova, B., Lee-Way, J., DeCarli, C., Phinney, B., & Sharp, F. R. (Noviembre de 2016). Gram-negative bacterial molecules associate with Alzheimer disease pathology. Neurology, 87, 2324-2332.

LINHA DE PRODUTOS LAL:

Toxinometer® Série ET-6000	Solução extratora de endotoxina	BioClean® Series