Cientistas inventam ferramenta para verificar o quão “saudável” é o seu microbioma intestinal — funciona?
O microbioma intestinal, a comunidade de microrganismos que vive no cólon, pode moldar o risco de uma pessoa desenvolver doenças crônicas, como diabetes tipo 2 e doenças cardíacas. Agora, cientistas desenvolveram uma ferramenta computacional que, segundo eles, pode revelar o quão “saudável” é o microbioma intestinal de uma pessoa, usando dados de uma única amostra de fezes.
Embora o conceito seja intrigante, especialistas disseram à Live Science que têm reservas sobre a utilidade real da nova ferramenta para os pacientes.
A ferramenta, chamada Gut Microbiome Wellness Index 2 (GMWI2), dá aos usuários uma pontuação entre -6 e +6. Quanto maior a pontuação, mais “saudável” seu microbioma intestinal é, e vice-versa. Em um estudo recente, publicado em 28 de agosto no periódico Comunicações da Naturezapesquisadores descobriram que o GMWI2 era 80% preciso na diferenciação entre um microbioma intestinal “saudável”, na extremidade positiva do espectro, e um “não saudável”, na extremidade oposta. A ferramenta foi treinada em amostras de fezes de 8.000 pessoas e então testada em amostras de 1.140 pessoas.
Qualquer um pode baixar gratuitamente e usar GMWI2, mas eles precisarão de “formação básica em ciência da computação ou bioinformática” para interpretar os resultados, coautor do estudo Jaeyun cantouprofessor assistente de cirurgia na Clínica Mayo, em Minnesota, disse à Live Science.
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A equipe espera que, eventualmente, qualquer pessoa consiga obter uma pontuação de saúde intestinal de sua clínica local fornecendo uma amostra de fezes, disse Sung. No entanto, outros especialistas expressaram preocupações sobre a utilidade potencial de tal ferramenta. Eles se perguntam o que significa ter um microbioma intestinal “saudável” neste contexto e quem pode se beneficiar ao aprender sua pontuação de saúde intestinal.
Definindo “saudável”
O GMWI2 é construído sobre um tipo de aprendizado de máquina, um inteligência artificial (IA) ferramenta que pode fazer previsões sobre um pedaço de dados com base em um conjunto de regras que foi treinada para seguir. Normalmente, os cientistas “treinam” a IA fornecendo tesouros de dados de uma determinada população e, depois que ela pega padrões comuns nesses dados, a ferramenta pode fazer previsões sobre novos dados de um grupo diferente de pessoas.
Neste caso, os pesquisadores treinaram o GMWI2 para identificar características específicas dos microbiomas intestinais de pessoas que têm uma doença — digamos, diabetes — e compará-los aos microbiomas intestinais de pessoas sem essa condição. Eles fizeram isso alimentando-o com dados sobre a mistura de micróbios encontrados nas amostras de fezes de cerca de 8.000 pessoas de 26 países em seis continentes.
Cerca de 5.500 desses indivíduos já tinham sido diagnosticados com uma das 11 doenças, incluindo câncer colorretal e doença inflamatória intestinal. Doença de Crohn. As 2.500 pessoas restantes não tinham diagnóstico de nenhuma das 11 condições. Após treinar a ferramenta com esses dados, os pesquisadores testaram o quão bem ela funcionava em outras 1.140 amostras de fezes de pacientes que foram diagnosticados com doenças, como câncer de pâncreas e Doença de Parkinsonou não.
Os pesquisadores descobriram que quanto maior a pontuação GMWI2 de uma pessoa, mais seu microbioma intestinal se assemelha ao de alguém que não tem uma dessas doenças. Uma pontuação mais baixa sugere o oposto — que seu microbioma intestinal parece diferente daquele de um indivíduo com qualquer uma dessas condições.
Ao contrário de ferramentas de diagnóstico bem estabelecidas, como colonoscopias para câncer colorretal, o GMWI2 não foi projetado para diagnosticar doenças específicas, enfatizaram os autores do estudo. Em vez disso, ele foi criado para sinalizar mudanças sutis na saúde intestinal de uma pessoa que podem sugerir que ela provavelmente desenvolverá uma determinada doença, escreveram.
Em vez de fornecer diagnósticos, disse Sung, a ferramenta poderia ser usada por pessoas que são saudáveis, mas que querem otimizar a saúde intestinal para prevenir doenças, disse ele. Também pode ser útil para aqueles que têm mais probabilidade de desenvolver uma doença específica porque ela está presente na família, sugeriu ele.
O GMWI2 também pode ser usado para avaliar o quão bem o intestino de alguém está se recuperando depois de receber quimioterapia ou antibióticospois ambos os tratamentos podem prejudicar o microbioma, acrescentou. Essas mudanças induzidas pelo tratamento podem enfraquecer o sistema imunológicofazendo pacientes mais vulneráveis a futuras infecções.
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Não há uma solução única para todos
Apesar do potencial apelo de uma ferramenta como o GMWI2, especialistas disseram à Live Science que têm algumas reservas sobre como ela poderia ser usada na vida real.
O estudo é uma “tentativa heróica” de vincular assinaturas específicas do microbioma intestinal à saúde ou à doença, disse Willem De Vosum professor emérito de microbioma humana na Universidade de Helsinque que não estava envolvido na pesquisa. No entanto, “um dos problemas com a abordagem é que a saúde é difícil de definir — saúde é mais do que a ausência de doença”, de Vos disse à Live Science em um e-mail.
Alguns cientistas argumentam que existe nenhuma definição universalmente aceita de saúdeporque saúde é uma condição relativa. Saúde para uma pessoa não significa necessariamente a mesma coisa que para outra — por exemplo, duas pessoas podem obter uma pontuação GMWI2 de +6, mas a composição de seu microbioma pode diferir completamente. Isso pode dificultar a definição do que é um “microbioma saudável”.
A saúde de uma pessoa também muda ao longo da vida, então quaisquer pontuações de saúde obtidas por uma ferramenta como o GMWI2 se tornariam “sem sentido” a menos que fossem repetidas ao longo do tempo, disse Dr. Fergus Shanahanum professor e presidente do Departamento de Medicina da University College Cork, na Irlanda, que não estava envolvido na pesquisa, mas é um especialista no microbioma intestinal. A abundância de certos micróbios no intestino também flutua diariamentee pode ser influenciado por um dieta, níveis de estresse ou humor da pessoa.
Isso significa que uma pessoa que esteja tentando monitorar a saúde do seu microbioma intestinal após uma rodada de antibióticos, por exemplo, precisaria continuar usando a ferramenta regularmente, como semanalmente ou mensalmente, disse Sung.
Além disso, pode ser necessário desenvolver diversas versões do GMWI2 para adaptar a ferramenta a diferentes populações, disse Shanahan à Live Science por e-mail.Vários estudos mostraram que a composição do microbioma varia consideravelmente em diferentes grupos étnicos, às vezes de forma bastante acentuada”, disse ele. Isso pode ser causado por fatores sociais e ambientais variáveisincluindo dieta e estilo de vida.
“Portanto, qualquer ferramenta para medir a saúde de um indivíduo deve ser adaptada à população em que o indivíduo vive”, argumentou Shanahan.
Também não está claro atualmente o que as pessoas fariam para alterar uma pontuação GMWI2 “abaixo do ideal”. No artigo, Sung e colegas mencionam que isso pode levar as pessoas a fazer mais testes de diagnóstico ou a modificar certos aspectos de sua dieta ou estilo de vida. No entanto, sem saber qual doença um paciente tem — se houver alguma — pode ser difícil implementar quaisquer intervenções direcionadas.
A equipe está agora desenvolvendo a próxima versão da ferramenta, que será conhecida como Índice de Bem-Estar do Microbioma Intestinal 3. (GMWI2 foi uma atualização do protótipo mais básico, o Índice de Bem-Estar do Microbioma Intestinal, que foi introduzido em 2020 e treinados em um número muito menor de amostras de fezes.)
Eles pretendem treinar a próxima iteração da ferramenta usando pelo menos 12.000 amostras de fezes de um grupo muito mais diverso de pessoas. Eles também planejam usar algoritmos de aprendizado de máquina mais sofisticados para interpretar os dados, disse Sung. Supondo que eles ganhem aprovação regulatória, é possível que a ferramenta possa ser colocada no mercado dentro dos próximos dois anos ou mais, ele previu.
Este artigo é apenas para fins informativos e não tem a intenção de oferecer aconselhamento médico.
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