O Microbioma Intestinal Influencia a Lesão por Radiação e a Recuperação por Meio de Três Vias Principais

A radioterapia é administrada a mais de 50% dos pacientes com câncer, mas seu benefício terapêutico é rotineiramente comprometido por efeitos colaterais tóxicos — enterite induzida por radiação, mucosite oral, lesão hematopoiética e danos cardiopulmonares. Esta abrangente revisão de 2025 publicada na revista Gut Microbes investiga os vínculos mecanísticos entre a microbiota intestinal, os metabólitos microbianos e as lesões induzidas por radiação, sintetizando evidências pré-clínicas e clínicas para mapear um novo panorama terapêutico.

Os autores identificam os principais mecanismos de dano da radiação como quebras nas fitas do DNA, espécies reativas de oxigênio (ROS) geradas pela radiólise da água, disfunção mitocondrial e cascatas inflamatórias desencadeadas por padrões moleculares associados a danos (DAMPs) que ativam a sinalização TLR e do inflamassoma NLRP3. De forma crucial, a microbiota intestinal modula todas essas vias. Por exemplo, o propionato reduz a fosforilação de marcadores de dano ao DNA (p53, 53BP1) e diminui as ROS em células-tronco intestinais e da medula óssea de camundongos irradiados. O Lactobacillus plantarum potencializa o reparo do DNA em células-tronco intestinais por meio do eixo FXR-FGF15, evidenciado pela redução dos níveis de γ-H2AX, enquanto o Lactobacillus rhamnosus GG (LGG) suprime a via cGAS/STING para atenuar a inflamação.

Três vias de sinalização emergem como reguladoras centrais. Primeiro, as vias Wnt/β-catenina e PI3K/AKT/mTOR governam a regeneração das células-tronco intestinais (ISCs) e a apoptose de células tumorais; o ácido α-linolênico e o lactato ativam a Wnt/β-catenina para promover a proliferação de ISCs Lgr5+, enquanto a urolitina A e o butirato potencializam a apoptose tumoral. Segundo, a ativação do TLR e a sinalização NF-κB medeiam as respostas imunes: o ácido hialurônico, o LPS e o LTA ativam TLR4/TLR2 nas células epiteliais intestinais para promover a secreção de PGE2 e a proliferação epitelial, e as proteínas p40 secretadas pelo LGG estimulam a sinalização EGFR/NF-κB para regulação positiva da produção de IgA e reparo da barreira intestinal. Terceiro, a via Nrf2 gerencia o estresse oxidativo; os SCFAs ativam o Nrf2 para neutralizar a elevação de ROS induzida pela radiação nas células epiteliais.

Além do intestino, a revisão destaca os efeitos remotos da radiação modulados pela ecologia microbiana. A L-histidina derivada do intestino e seu metabólito imidazol propionato (ImP) melhoraram as funções pulmonar e cardíaca em camundongos irradiados. O ácido indol-3-propiônico (IPA) expandiu o volume tímico e esplênico e restaurou a função das células-tronco hematopoiéticas. Distúrbios na microbiota oral — particularmente a colonização por Fusobacterium nucleatum — agravaram a resistência à radioterapia no câncer colorretal. Enquanto isso, coquetéis probióticos aliviaram significativamente a mucosite oral induzida por radiação ao modular o microbioma intestinal e fortalecer a imunidade.

A revisão avalia um espectro de intervenções direcionadas à microbiota. Probióticos (espécies de Lactobacillus e Bifidobacterium) e prebióticos (SCFAs, fibras alimentares) demonstram benefício consistente em modelos pré-clínicos. O transplante de microbiota fecal (FMT) restaura a diversidade microbiana após a radiação. As terapias microbianas engenheiradas emergentes representam a fronteira mais avançada, embora sua tradução clínica enfrente obstáculos que incluem a durabilidade terapêutica, a padronização da análise do microbioma e a variabilidade individual na composição do microbioma. Os autores defendem a medicina de precisão rádio-microbioma — estratégias de radioterapia personalizadas guiadas pelo perfil individual do microbioma — como a próxima fronteira.