NapBiome: visando a microbiota intestinal e o ritmo do sono para melhorar os resultados de desenvolvimento e comportamento na primeira infância (NapBiome)

O eixo intestino-cérebro desempenha um papel crucial na regulação e desenvolvimento de processos psicológicos e físicos. O primeiro ano de vida é um período crítico para o desenvolvimento do microbioma intestinal, que corresponde a marcos importantes no estabelecimento do ritmo do sono e do neurodesenvolvimento. Evidências crescentes sugerem que o microbioma intestinal influencia o sono, a cognição e o neurodesenvolvimento precoce. Para os bebés nascidos a termo e prematuros, as dificuldades na regulação do sono podem ter consequências importantes na saúde dos bebés, no apego entre os bebés e os seus cuidadores, e podem até levar a consequências potencialmente fatais, como a síndrome do bebé sacudido. Bebês nascidos prematuros correm um risco ainda maior de problemas de sono e de desenvolvimento neurológico. Embora os cuidados neonatais tenham melhorado nas últimas décadas, as taxas de natalidade prematura continuam a aumentar e conduzem a uma vasta gama de deficiências do desenvolvimento neurológico que não são abordadas com as terapias atuais. Dada a importância do sono e do microbioma intestinal para a maturação cerebral, o neurodesenvolvimento e o comportamento, a identificação de intervenções eficazes no eixo intestino-cérebro no início da vida terá provavelmente implicações a longo prazo para a saúde e o desenvolvimento de bebés em risco.

Os objetivos deste projeto são I) demonstrar a associação entre o microbioma intestinal, padrões de sono e resultados de saúde em crianças até aos dois anos de idade; e II) aproveitar as interações microbioma intestinal-cérebro-sono para desenvolver novas estratégias de intervenção para bebês em risco. Os investigadores levantam a hipótese de que o estabelecimento de um microbioma intestinal saudável durante o início da vida é crucial para os resultados de saúde infantil a curto e longo prazo, uma vez que a disbiose pode prejudicar a regulação do sono, a maturação cerebral e o desenvolvimento neurocomportamental. Os investigadores prevêem que a administração de simbióticos melhora o estabelecimento da microbiota, o ritmo do sono e os resultados do neurodesenvolvimento.

Este projeto integra um ensaio clínico randomizado (RCT), ex vivo e experimentos in silico com I) plataformas tecnológicas chave para modelagem computacional para capturar as normas ontogênicas da microbiota intestinal; II) quantificação neuronal e baseada em actimetria de aspectos multidimensionais do sono infantil; III) metabolômica da respiração (exalômica) do metabolismo do hospedeiro e do microbioma; e IV) modelos ex vivo de alto rendimento para investigar interações hospedeiro-microbioma. Os resultados incluem I) uma compreensão da composição normativa do microbioma relacionada à idade, sua variação (circadiana, interindividual) e os fatores que influenciam a plasticidade do microbioma ao longo da infância; II) conhecimento acionável de espécies microbianas e metabolismo que pode ser direcionado para modificar a regulação do sono e melhorar os resultados do desenvolvimento neurológico, especialmente em bebês em risco (por exemplo, nascidos prematuros); III) biomarcadores microbianos e metabólicos com potencial diagnóstico para posteriores problemas regulatórios e comportamentais; e IV) uma "caixa de ferramentas" analítica de código aberto para multiômicas microbianas que pode ser imediatamente aplicada em outras áreas de pesquisa de hospedeiros de microbiomas. Para atingir estes objetivos, a nossa estratégia combina múltiplas disciplinas com foco nos fatores que exercem maior influência na saúde durante a infância: o microbioma intestinal, a regulação do sono e o neurodesenvolvimento.

O impacto deste projeto é substancial e globalmente relevante, pois apresenta possíveis opções de tratamento para apoiar a saúde do neurodesenvolvimento em bebês nascidos prematuros e a termo, explora novas abordagens translacionais para abordar dificuldades regulatórias e fornece informações importantes para simbióticos profiláticos personalizados e possível desenvolvimento de "pós-bióticos". Além disso, o estudo apoia a investigação de biomarcadores para o neurodesenvolvimento e avança na prevenção precoce de doenças mentais e de desenvolvimento.