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Dieta, metabolismo, intestino e doença cardíaca

 

Os avanços no conhecimento sobre como a microbiota intestinal contribui para a saúde e para as doenças humanas, expandiram a percepção de como a composição e a função microbiana afetam o hospedeiro humano.  A insuficiência cardíaca está associada a congestão da circulação esplênica, levando a um edema da parede intestinal e prejuízo a função da barreira intestinal.  Sugere-se que esta situação aumente o estado inflamatório geral através do aumento da translocação bacteriana e da presença de produtos bacterianos na circulação sanguínea sistêmica.  

Vários metabólitos produzidos pelos microrganismos intestinais a partir do metabolismo da dieta têm sido associados a patologias como aterosclerose, hipertensão, insuficiência cardíaca, doença renal crônica, obesidade e diabetes mellitus tipo 2.  Esses achados sugerem que o microbioma intestinal funcione como um órgão endócrino, gerando metabólitos bioativos que possam afetar direta ou indiretamente a fisiologia do hospedeiro.  

Hoje já conhecemos novas vias metabólicas microbianas intestinais, incluindo a produção de N-óxido de trimetilamina e trimetilamina, ácidos graxos de cadeia curta e ácidos biliares secundários, que parecem participar do desenvolvimento e progressão de doenças cardiovasculares, incluindo  insuficiência cardíaca.  

Atualmente também se tem como alvo terapêutico, o microbioma intestinal, para o tratamento de doenças cardiovasculares e possíveis estratégias para direcionar processos microbianos intestinais.

 

Fonte: Dietary, metabolismo, the gut microbiome and heart failure

Contribuintes microbianos para o desenvolvimento, prevenção e terapia do Câncer Cólon Retal

 

Esse artigo mostra o papel da microbiota intestinal no desenvolvimento e proteção do Câncer do Cólon Retal. A proteção vêm a partir do aumento da produção de SCFA (ácido graxo de cadeia curta) e Taurina. Essa maior quantidade de SCFA no intestino, estimula a produção de Butirato, o qual regula as criptas de vilosidade que aumentam a produção de Peptídeo antimicrobiano (AMP) e Mucina.

A causa de todo o problema pode ser a toxicidade, a genotoxicidade, estímulo pró inflamatório gerado pelas bactérias, formação de biofilmes que induzem a doença inflamatória ou a disbiose da microbiota que podem gerar o aumento da IL-6, NFkB (fatores tumorais) e Th17.

As vias de causa do Câncer de Colón Retal, que estão relacionadas com o aumento do ROS (espécie reativa de hidrogênio) que causa inflamação crônica intestinal, por isso a importância da manutenção da homeostase da microbiota intestinal.

 

Fonte: Sporadic colorectal cancer: microbial contributors to disease prevention, development and therapy.

Modulação Intestinal desde a gestação

 

 

A interação com a colonização de bactérias intestinais é essencial para o desenvolvimento intestinal e imunológico saudável na infância.  Avanços na compreensão das interações precoces hospedeiro-micróbio indicam que essa programação microbiana precoce começa no útero e é substancialmente modulada pelo modo de nascimento, antibióticos perinatais e amamentação.  Além disso, tornou-se evidente que este processo de colonização microbiana gradual, assim como a programação imune e metabólica pela microbiota, pode ter uma influência duradoura.

Modulação da interação precoce hospedeiro-micróbio pela intervenção probiótica materna durante a gravidez e a amamentação oferece uma nova ferramenta promissora para reduzir o risco de doenças. 

O parto vaginal parece não apenas fornecer uma exposição bacteriana substancial, mas também estimular interações saudáveis ​​entre micróbio e hospedeiro e o desenvolvimento imunológico. O estabelecimento da microbiota no período perinatal e na primeira infância pode ser considerado a última fase da organogênese, afetando não apenas a fisiologia gastrointestinal, mas também sistêmica.  Da mesma forma, a amamentação pode ser vista como uma extensão da orientação materna intra-uterina e proteção que facilita a sobrevivência e a programação saudável no mundo microbiano durante o início da vida.  Os vários componentes e funções do leite materno ressaltam as complexas interações entre o contato com micróbios, a dieta e a maturação imunológica, incluindo o estabelecimento e a manutenção da tolerância aos antígenos alimentares e à microbiota nativa.

A compreensão crescente da importância do contato microbiano durante os frágeis períodos da vida fetal, do parto e da infância para uma programação metabólica e imunológica saudável cria novas oportunidades para melhorar a saúde infantil e reduzir o risco de doenças na vida adulta.

 

Fonte: Microbial contact during pregnancy, intestinal colonization and human disease.

Microbiota intestinal e asma infantil

Nos últimos 50 anos a prevalência de asma tem aumentado consideravelmente, e durante esse período tivemos um aumento no entendimento da doença. A hipótese “higiene” sugere que o meio onde essas crianças estão crescendo está muito limpo e há falta de exposição precoce aos microorganismos. Portanto, as crianças estão desenvolvendo um sistema imunológico super responsivo. 

É interessante notar que a asma não está crescendo na mesma velocidade entre os países desenvolvidos e os em desenvolvimento. Se destaca a influência dos fatores de onde essas crianças vivem, crianças que nascem e crescem em fazendas apresentam uma diminuição do risco de desenvolver asma, como crianças amamentadas no peito. Por outro lado, crianças que nascem em países desenvolvidos têm seu contato reduzido com micróbios, apresentando um aumento no risco de desenvolver asma, assim como, crianças cujo as mães fizeram uso de antibióticos na gestação. Crianças que utilizaram antibióticos durante o primeiro ano de vida também apresentaram um risco maior de desenvolver asma.

Recentes estudos experimentais têm identificado  uma janela crítica no início da vida, durante a qual os efeitos das alterações microbianas do intestino (disbiose) são mais influentes no desenvolvimento imunológico e na asma.  Alterações no microbioma intestinal e em compostos derivados de micróbios do intestino, incluindo ácidos graxos de cadeia curta (SCFA), têm sido implicados em várias doenças, incluindo a asma.

No entanto, a pesquisa atual ainda precisa estabelecer se essas mudanças precedem a asma e se elas estão envolvidas na asma humana.  O laboratório de Arrieta comparou a microbiota intestinal de crianças inscritas no Estudo de Desenvolvimento Longitudinal de Crianças Saudáveis ​​do Canadá.  Este trabalho forneceu evidências de que bebês com risco de asma ativa na idade escolar exibem disbiose microbiana intestinal durante os primeiros 100 dias de vida, o que não é mais evidente em um ano de idade.  A abundância relativa de quatro gêneros bacterianos foi surpreendentemente baixa em crianças que desenvolveram atopia e chiados. 

Outro estudo realizado no Equador, resultados similares foram encontrados sugerindo que a  presença de espécies diferentes de bactérias está associada com o risco de asma em bebês de apenas 3 meses de idade. 

 
 
Fonte: WhiteBook 5th Annual Forum Better Foods for Better Health
 
Relação Intestino - Sistema Nervoso Central

 

  

A microbiota intestinal converte sinais ambientais e moléculas da dieta em metabólitos de sinalização para se comunicar com o hospedeiro. Essa comunicação micróbio-hospedeiro é essencial para manter as funções vitais do hospedeiro saudável. Recentemente, no entanto, a microbiota intestinal tem sido associada a várias doenças, desde obesidade e doenças inflamatórias até anormalidades comportamentais e fisiológicas associadas a distúrbios do neurodesenvolvimento. 

Fatores como  o uso de antibiótico, consumo de fibras alimentares, ingestão de gordura saturada e colesterol alimentar podem alterar a composição da microbiota intestinal. A microbiota intestinal converte esses insumos em metabólitos, que podem sinalizar para diferentes órgãos e tecidos do hospedeiro.

A composição da microbiota intestinal é influenciada também por fatores genéticos além dos fatores  ambientais que começam no início da vida. Postulou-se que cada indivíduo pode ser agrupado em um dos três conjuntos bacterianos chamados enterotipos, que são definidos pela abundância relativa dos gêneros Bacteróides, Prevotella ou Ruminococcus. Embora a presença de enterotipos tenha sido debatida e provavelmente não seja tão discreta quanto originalmente sugerida, é evidente que os membros da microbiota intestinal concorrem e dependem das atividades metabólicas uns dos outros. Por outro lado, a competição por condições ambientais e nutrientes similares restringe a colonização bacteriana e leva a uma competição de nicho dentro ou entre as espécies bacterianas.

A microbiota intestinal está em uma relação homeostática com o sistema imunológico da mucosa intestinal, e a interrupção dessa interação pode levar a doenças. No entanto, para se comunicar com órgãos distantes, os sinais microbianos do intestino precisam primeiro ser transmitidos através do epitélio intestinal. Esses sinais (ou moléculas) podem ser componentes estruturais das bactérias ou metabólitos produzidos a partir da microbiota que podem afetar diretamente os órgãos distais ou sinalizar através dos nervos ou hormônios do intestino.

 

Fonte: Signals from the gut microbiota to distant organs in physiology and disease. nature medicine  VOLUME 22 | NUMBER 10 | OCTOBER 2016

Regulação microbiana X Metabolismo energético

 

O microbioma intestinal emergiu como um regulador chave do metabolismo do hospedeiro. 

Na última década, um progresso impressionante foi observado em relação ao  papel da microbiota intestinal na regulação do metabolismo da homeostase energética. Apesar da complexidade e do número de mecanismos complementares descobertos até hoje, iniciamos uma nova era destinada a direcionar a microbiota intestinal para a regulação da homeostase energética e a saúde.

Uma metanálise publicada neste ano, revisou os vários mecanismos pelos quais o microbioma intestinal influencia o metabolismo energético de seu hospedeiro, destacando as interações complexas entre os micróbios intestinais, seus metabólitos e células hospedeiras. Entre os metabólitos bacterianos mais importantes estão os ácidos graxos de cadeia curta, que servem como fonte direta de energia para as células hospedeiras, estimula a produção de hormônios intestinais e atua no cérebro para regular a ingestão de alimentos.

Nesse artigo, também é discutido sobre os papéis de bactérias específicas na produção de metabólitos, como fatores externos, como antibióticos e exercícios, afetam o microbioma e, portanto, a homeostase energética.

É sugerido pelos autores um grande corpo de evidências apoiando o conceito de que as terapias baseadas em microbiota intestinal podem ser usadas para modular o metabolismo do hospedeiro, porém, mais estudos são necessários. Há boas razões para acreditar que intervenções terapêuticas de sucesso usando a microbiota intestinal ou visando bactérias específicas podem ser alcançadas quando a composição inicial da microbiota, bem como a presença de micróbios específicos e sua atividade metabólica, é levada em conta. Portanto, existe uma forte esperança para o surgimento de terapias baseadas em microbiota intestinal que modulam o metabolismo do hospedeiro para melhorar a saúde.

 

Fonte: Microbial regulation of organismal energy homeostasis. Nature Metabolism | VOL 1 | JANUARY 2019 | 34–46

Benefícios da suplementação diária de Probióticos

  

 

O intestino humano é composto por microbiota complexa e diversificada. O trato gastrointestinal dos mamíferos incluindo os seres humanos, está repleto de microorganismos não patogênicos, como vírus, fungos e sobretudo bactérias, que compõem a microbiota intestinal fisiológica.

Evidências demonstram a crescente importância da flora bacteriana intestinal na imunidade da mucosa, pois os microrganismos têm efeito na modulação imunológica específica, não específica e na barreira intestinal. A flora intestinal vive em simbiose conosco e dela dependem vários fatores essenciais para a manutenção da nossa saúde, sendo um deles a correta estimulação imunitária.

Os probióticos são microorganismos vivos benéficos, cuja presença no trato digestivo pode ajudar a prevenir o crescimento excessivo de organismos não-saudáveis. Cepas múltiplas e selecionadas, principalmente pertencentes aos gêneros Lactobacillus e Bifidobacterium, são cada vez mais utilizadas como probióticos.

 

Várias são as funções atribuídas a microbiota intestinal normal, assim como, as cepas probióticos específicas:

 

 

Função protetora: deslocam agentes patobiontes, competindo por seus nutrientes e seus receptores;

Função barreira: o estado de eubiose é essencial para que a parede intestinal mantenha atividade de seus tight junctions, produção de muco e IgA, além de outros peptídeos como as defensinas;

Função metabólica: os probióticos são importantes para a manutenção da atrofia das células intestinais, metabolizam eventuais carcinógenos ingeridos com a alimentação, facilitam a absorção de vitaminas e minerais, além deles poderem liberar vitaminas;

Função imunomoduladora: nosso sistema imunológico deve estabelecer um balanço adequado com relação a microbiota intestinal de tolerância a ela e vigilância contra agentes potencialmente perigosos.

 

 

Os probióticos modulam a imunidade do hospedeiro sendo recentemente confirmada a capacidade dos lactobacilos de influenciar a imunidade inata e adaptativa.

Embora os probióticos sejam bactérias, eles são seguros e de livre consumo para todas as faixas etárias. O consumo regular pode contribuir para a homeostase imunológica, promovendo a eubiose e interagindo com o sistema imune da mucosa, explicando seu efeito no tratamento dos processos infecciosos, alérgicos e nas doenças imunomediadas.

 

Fontes: Probiotics enteric and diarrheal diseases and global health. Gastroenterology 2011; The gut flora as a forgotten organ. EMBO 2006; Immune Homeostasis, Dysbiosis and Therapeitic Modulation of the gut Microbiota. Clin Exp Immunol 2014.

Probióticos na obesidade

 

A obesidade atingiu níveis pandêmicos e está se tornando um sério problema de saúde em todo o mundo. Nos países em desenvolvimento, a prevalência de obesidade triplicou nos últimos 20 anos devido à adoção de um estilo de vida ocidental.

A obesidade aumenta o risco de doenças cardiovasculares através da alteração nos níveis de diversos fatores de risco, como aumento dos triglicerídeos, lipoproteína de baixa densidade (LDL), do desenvolvimento da hipertensão arterial e elevação da glicemia e níveis de insulina. A etiologia da obesidade é multifatorial e envolve fatores dietéticos, genéticos, patológicos e de estilo de vida, no entanto, a contribuição específica de cada um desses fatores no desenvolvimento da obesidade ainda não é totalmente compreendida.

Evidências recentes indicam que a microbiota intestinal desempenha um papel crucial no peso corporal e massa gorda e, consequentemente, sugere uma associação entre a microbiota intestinal e a DM2. Os probióticos são microrganismos vivos que conferem um benefício à saúde do hospedeiro quando administrados em quantidades adequadas, embora bactérias mortas e componentes moleculares bacterianos também possam exibir propriedades probióticas. Estirpes pertencentes a Bifidobacterium e Lactobacillus são as bactérias probióticas mais usadas e estão incluídas em muitos alimentos funcionais e suplementos dietéticos.

Um estudo pré-clínico conduzido com ratos que receberam por 30 dias consecutivos Lactobacillus paracasei, Bifidobacterium breve e Lactobacillus rhamnosus mostrou uma redução da esteatose hepática, em parte por uma redução de lipopolissacarídeos no soro e um efeito anti-inflamatório em animais obesos. Um outro estudo investigou a eficácia da terapia probiótica em humanos, no qual mulheres com sobrepeso ou com obesidade (25<IMC<40) receberam uma mistura com os probióticos Lactobacillus acidophilus e Lactobacillus casei, Lactococcus lactis, Bifidobacterium bifidum e Bifidobacterium lactis durante 8 semanas. Os resultados mostraram que a suplementação foi capaz de reduzir a gordura abdominal dos indivíduos e aumentar a atividade enzimática antioxidante, quando comparada à intervenção dietética isoladamente.

Dessa forma, a hipótese de que a obesidade pode ser controlada pela modulação do intestino pode liderar o caminho para intervenções terapêuticas.

 

Fonte:

1) Plaza-Diaz J, Gomez-Llorente C, Abadia-Molina F, Saez-Lara MJ, Campana-Martin L, Munoz-Quezada S, Romero F, Gil A, Fontana L. Effects of Lactobacillus paracasei CNCM I-4034, Bifidobacterium breve CNCM I-4035 and Lactobacillus rhamnosus CNCM I-4036 on hepatic steatosis in Zucker rats. PLoS One. 2014;9(5):e98401.

2) Gomes AC, de Sousa RG, Botelho PB, Gomes TL, Prada PO, Mota JF. The additional effects of a probiotic mix on abdominal adiposity and antioxidant status: a double-blind, randomized trial. Obesity (Silver Spring). 2017; 25(1):30–8.

A importância da microbiota intestinal na saúde do lactente

 

Estima-se que o número de bactérias que habitam o intestino é dez vezes superior às células do organismo humano. Essa extraordinária coleção de material genético, denominado “microbiota”, contém cem vezes mais genes do que o genoma humano.

A ecologia intestinal é mantida às custas do equilíbrio existente entre os germes patobiontes, eubiontes e simbioses, além, é claro, de nosso sistema imunológico. Esse equilíbrio é conhecido como eubiose, que por sua vez caracteriza a eutrofia, ou seja, a manutenção da saúde.

O desenvolvimento da microbiota ocorre principalmente durante a infância e suas alterações estão relacionadas a uma grande variedade de doenças. As funções digestivas e metabólicas da microbiota consistem na facilitação da absorção de minerais como cálcio, fósforo e ferro, bem como na regulação da absorção de água e eletrólitos nos cólons.

Durante e após o nascimento o RN coloniza-se com bactérias aeróbias e anaeróbias provenientes do canal de parto, da pele da mãe e do meio ambiente. O Leite Materno (LM) não é estéril e contém diversos tipos de bactérias como Staphyloccoccus sp, Streptococcus sp, Enterococcus sp e diversas espécies de lactobacilos e bifidobadtérias que apresentam feitos na imunomodulação da mucosa intestinal, ocasionando aumento na atividade das células natural killers e na produção de macrófagos ativados de fagócitos que promovem secreção da IgA. O leite humano maduro contém aproximadamente 130 tipo de galacto-oligossacarídeos na concentração de 5-13g/dL e maiores concentrações no colostro (24g/dL). Parte da lactose e dos oligossacarídeos não sofrem a ação enzimática digestiva e penetra diretamente no intestino servindo de substrato para o crescimento dos lactobacilos e das bifidobactérias por meio do processo fermentativo. Além disso, no LM são encontradas estruturas fucosílicas, galactosílicas e sialílicas, que supostamente contribuem para uma microbiota saudável.

O consumo de probióticos e prebióticos pelos RN podem contribuir para a homeostase imunológica, promovendo a eubiose e interagindo com o sistema imune da mucosa, explicando seu efeito no tratamento dos processos infecciosos, alérgicos e nas doenças  imunomediadas. Porém, ainda são necessários mais estudos para melhor entendermos todos os mecanismos envolvidos.

 

Referências Bibliográficas

  1. ILSI Europe. ILSI Europe Concise Monograph Probióticos, Prebióticos e a Microbiota Intestinal. ILSI Europe, Brasil, 2013. 
  2. ESPGHAN Committee on Nutrition: Supplementalion of Infant Formula With Probiotics and/or Prebiotics. JPGN 2011; 52:238-250.
  3. Thomas DW, Frank R. Greer and Committee on Nutrition : Probiotics and Prebiotics in Pediatrics. Pediatrics 2010; 126; 1217-1231
  4. Vael C. The importance of the development of the Intestinal Microbiota in infant.
Probióticos, Prebióticos e a Microbiota Intestinal: evidências científicas

 

A ciência em torno do conceito de probióticos e prebióticos continua a se desenvolver. Pesquisas têm contribuído para o entendimento da importância dos organismos comensais gastrointestinais e sua relação simbiótica com os seres humanos. A continuidade das pesquisas a respeito da microbiota certamente ajudará a esclarecer melhor o impacto de probióticos e prebióticos na saúde humana.

Nas últimas décadas, pesquisas demonstraram possíveis benefícios de probióticos e prebióticos alimentares sobre a saúde e contribuíram para nossa compreensão dos mecanismos que possibilitam esses efeitos. O impacto mais frequentemente relatado dos probióticos e prebióticos é sobre a função intestinal, incluindo o tempo de trânsito e diarreia infeciosa. Continuam surgindo evidências de que os probióticos e prebióticos têm influência no sistema imunológico e, portanto, podem melhorar a resistência a infecções, principalmente do trato gastrointestinal e respiratório, e ajudar a diminuir alergias, principalmente em bebês e crianças pequenas. Há cada vez mais dados sobre o potencial de probióticos e prebióticos de impactar outros quadros do trato gastrointestinal, como Doença do Intestino Irritável, Síndrome do Intestino Irritável e câncer de cólon. No caso dos prebióticos, espera-se que seja comprovado como um benefício para a saúde óssea papel bem estabelecido dessas substâncias na melhora da absorção de cálcio. 

Outros papéis importantes estabelecidos para os pró e prebióticos são no controle do apetite e do peso, ação anti-inflamatória em quadros que vão além do intestino, como doença cardiovascular, obesidade e síndrome metabólica.

 

Fonte: ILSI Europe. ILSI Europe Concise Monograph Probióticos, Prebióticos e a Microbiota Intestinal. ILSI Europe, Brasil, 2013.