HomeSaúdeMicrobioma e intestino, o segundo cérebro

Microbioma e intestino, o segundo cérebro

Os estudos científicos e o conhecimento sobre o microbioma intestinal e o segundo cérebro (intestino) estão aumentando rapidamente. E sua influência crucial em muitos aspectos da saúde já está comprovada. O estado da pesquisa a seguir.

O segundo cérebro é o sistema nervoso entérico. Uma densa rede de neurônios (cem milhões, nas paredes internas do trato intestinal) que está intimamente ligada ao sistema nervoso autônomo e ainda funciona de forma independente. O microbioma transmite informações para o segundo cérebro (intestino), que interage com o primeiro cérebro (sistema nervoso central). De fato, os dois cérebros se comunicam interativamente, ao longo de um eixo bidirecional (eixo do intestino-cérebro).

Microbioma, segundo cérebro e saúde. Da gravidez para seguir 

A comunidade microbiana presente no trato intestinal - como amplamente demonstrado pela pesquisa científica - desempenha um papel fundamental na modulação das respostas metabólicas e do sistema imunológico.

Il microbiota intestinal e metabólitos bacterianos têm sido associados à regulação da pressão arterial, doença renal crônica e doença cardiovascular. Alterações na composição microbiana intestinal também têm sido relacionadas a patologias cognitivas relacionadas ao envelhecimento, por exemplo, alterações no estado imunológico e consequentemente a doenças inflamatórias intestinais, alergia e asma.

Numerosos estudos também confirmaram o importante papel que a microbiota intestinal desempenha na homeostase energética. Nomeadamente, portanto, na modulação do peso corporal (perda ou aumento) e dos distúrbios associados à obesidade e ao excesso de peso.

A microbiota materna pode, por sua vez, ter um efeito indireto sobre o feto. Por fatores, como respostas imunes maternas ou metabólitos microbianos, que podem atravessar a placenta. Ou, mais indiretamente, por meio de fatores que podem mediar a programação epigenética no feto, como dieta, estresse, exposição a fatores neuroendócrinos que também afetam a microbiota materna.

Parto e nascimento representam a primeira grande exposição à microbiota e este é o mecanismo primordial através do qual, nos mamíferos, a microbiota é transferida entre gerações. Herdamos a microbiota primordial de nossa mãe e avó ao longo da linha matriarcal que se estende a ancestrais anteriores com transmissão microbiana vertical.

Microbioma e saúde, transmissão atávica e interferência evolutiva

O ambiente intestinal humano no entanto, mudou drasticamente durante a evolução humana e ambiental, com mudanças na dieta e fome sendo as principais pressões seletivas. EU'industrialização e urbanização eles também alteraram radicalmente o estilo de vida. As mudanças são complexas, incluindo densidade humana, plano urbano, casas, arquitetura residencial, ventilação, dieta, roupas, exercícios, produtos de higiene pessoal e medicamentos.

As pressões seletivas que moldam as características do microbioma em países de alta renda incluem a exposição a antibióticos, o período pré e pós-natal, creme dental, sabão e talvez até o consumo de água clorada. A urbanização está associada a riscos aumentados de doenças imunológicas e metabólicas, incluindo obesidade, diabetes, patologias intestinais, asma, distúrbios comportamentais e uma diversidade reduzida da microbiota intestinal está ligada a isso.

Na primeira infância as funções da microbiota são provavelmente fundamentais para a compreensão da etiologia das doenças imunes crônicas urbanas. O risco de obesidade, por exemplo, tem sido epidemiologicamente associado à cesariana e exposição precoce a antibióticos. O uso gestacional de antibióticos também afeta a colonização da microbiota em crianças. Assim como o 'leite de crescimento'na fórmula altera a microbiota dos bebês, em relação aos amamentados.

Pesquisa sobre funções prebióticas e os probióticos humanos do leite materno podem levar ao desenvolvimento de fórmulas sintéticas que respeitem a biologia evolutiva do bebê e contribuam para a saúde intestinal infantil. Embora leve anos para produzir leite humano 'sintético' biologicamente apropriado, que pode incluir hormônios, células, anticorpos e moléculas como glicanos, carboidratos complexos e HMOs.oligossacarídeos de leite humano), que são afetados pelos níveis circadianos.

Microbioma, o papel da dieta. Estudo científico 

Dieta é o fator externo mais importante na modulação da microbiota intestinal e a capacidade da dieta de alterar a ecologia microbiana foi reconhecida há um século. Mudanças transitórias induzidas pela dieta no microbioma ocorrem independentemente do peso corporal e da adiposidade e são detectáveis ​​em humanos tão cedo quanto 24-48 horas após a manipulação da dieta.

Cada um dos principais macronutrientes e vários micronutrientes demonstraram modificar o microbioma intestinal. Dentre os macronutrientes, os carboidratos (CHO) são os mais bem caracterizados. Em particular, as simples como a sacarose, isoladamente ou como parte de uma dieta rica em gordura, causam rápida remodelação da microbiota (em animais de experimentação) e consequentes disfunções metabólicas.

Carboidratos complexospor outro lado, são constituídos por numerosas moléculas de monossacarídeos ligadas entre si. Entre eles estão muitos monossacarídeos indigeríveis para humanos, as chamadas fibras, que representam um fonte de energia primária de bactérias intestinais equipados com enzimas capazes de degradá-los.

As fibras que podem ser metabolizados por micróbios intestinais são definidos como MAC, 'carboidratos acessíveis à microbiota' (outras fibras, como a celulose, são inutilizáveis). O MAC mais conhecido é a inulina, uma fibra solúvel encontrada na natureza em muitos vegetais e frutas (especialmente em bulbos como cebola, tupinambos e tubérculos). Outros MACs encontrado em leguminosas, em brássicas (repolho, couve-flor, nabo, rabanete, rúcula, mostarda, colza) e em betônico (plantas herbáceas perenes de pastoreio).

Dietas ricas em MAC alteram a composição da microbiota humana em poucas semanas, enquanto uma dieta pobre em MAC diminui a diversidade microbiana.

I prebióticos - nome com o qual originalmente foi descrita uma classe de oligossacarídeos que aumentava seletivamente o crescimento de Bifidobacterium e Lactobacillus - são um subgrupo específico de MACs. Esses prebióticos 'canônicos' são polissacarídeos (fruto e galacto-oligossacarídeos) de diferentes comprimentos, que modificam a composição da microbiota intestinal.

o ácidos graxos de cadeia curta (Extensão SCFA) - os principais produtos finais da fermentação bacteriana, que representam um exemplo fantástico de mutualismo entre humanos e seus simbiontes bacterianos - por sua vez são formados a partir de MACs. SCFAs, através de receptores intestinais, enviam 'sinais' para o sistema nervoso central. Com o objetivo de modular a homeostase energética (ou seja, o correto metabolismo fisiológico de carboidratos e lipídios) e suprimir os sinais inflamatórios.

Os dois SCFAs mais importantes, butirato e propionato, podem até mesmo influenciar epigeneticamente a expressão do gene hospedeiro. O estado de balanço energético de um indivíduo é, portanto, 'controlado' por sinais mediados pelos AGCC, que são produzidos por bactérias intestinais.

O conceito de prebiótico tem se expandido, nos últimos tempos, graças aos avanços tecnológicos que permitem a análise das respostas microbianas aos componentes da dieta. A lista de candidatos prebióticos, portanto, agora inclui, por exemplo, moléculas de polissacarídeos não presentes na dieta, ácidos graxos poliinsaturados como ácido linoleico, fitocompostos e compostos fenólicos.

Polifenóis eles podem modular a microbiota intestinal em um processo chamado 'efeito prebiótico'. O efeito prebiótico dos polifenóis tem sido estudado em ensaios in vitro, utilizando a microbiota humana, e em estudos pré-clínicos e clínicos com dietas ricas em polifenóis.

Os polifenóis do chá verde e preto, estudados in vitro em amostras da microbiota intestinal, mostraram a capacidade de aumentar significativamente a abundância de Bifidobacterium e Lactobacillus, além de melhorar a produção de SCFA.

São ricos em polifenóis 'Sazeite virgem extra e algumas frutas, como frutas cítricas e a romã.

Altos níveis de gordura na dieta, por outro lado, alteram negativamente a composição da microbiota, especialmente a população bacteriana do intestino delgado que recentemente se mostrou altamente sensível à carga de gordura (e mais geralmente aos processos digestivos e à absorção de lipídios ).

Os ácidos biliares primários, produzidos no fígado pelo colesterol e secretados no intestino delgado para facilitar a solubilização e absorção dos lipídios da dieta, são de fato modificados pela microbiota por meio de hidroxilação (ou seja, pela inserção de grupos hidroxila).

o ácidos biliares modificados no intestino atuam como moléculas sinalizadoras (de maneira semelhante aos SCFAs). A microbiota intestinal - ao modificar a composição dos ácidos biliares - regula a homeostase energética, o metabolismo da glicose e a imunidade inata. Esse modo de interação microbiota/hospedeiro pode ter implicações não apenas na digestão e absorção de lipídios, mas também no desenvolvimento e prevenção de doenças metabólicas.

Le proteína por sua vez, eles modulam a composição microbiana, pois os aminoácidos fornecem carbono e nitrogênio essenciais aos micróbios intestinais. A contribuição dos aminoácidos na produção total de SCFA não é clara e outras moléculas que são formadas a partir do metabolismo de aminoácidos (por exemplo, indóis, fenóis, amônia e aminas) também podem afetar a saúde humana tanto positiva quanto negativamente.

Triptofano - aminoácido abundante em leite e laticíniosi, gergelim e girassol, amendoins, ovos, aveia - é usado por bactérias microbianas intestinais para formar metabólitos como o ácido indol-propiônico, que demonstrou desempenhar um papel na manutenção da homeostase intestinal e na proteção contra colite (induzida experimentalmente em modelos animais). E indol-3-acetato, que recentemente demonstrou reduzir a inflamação nos hepatócitos e macrófagos.

Carnitina, um aminoácido que é abundante na carne, inversamente leva à formação de um metabólito 'negativo', o óxido de trimetilamina (TMAO). Níveis elevados de TMAO são preditivos de eventos cardiovasculares, além de estarem implicados em desenvolvimento de fígado gordo.

Conclusões e perspectivas

A dieta mediterrânea é sem dúvida ideal para promover uma microbiota saudável e estável. UMA dieta rica em fibras e carboidratos, com abundância e variedade de vegetais e frutas e ingestão moderada de proteínas animais. Em consonância, entre outras coisas, com o modelo de 'Dietas saudáveis ​​de sistemas alimentares sustentáveis'recentemente proposto em Lanceta por uma comissão de especialistas com habilidades multidisciplinares.

Caracterização do 'microbioma saudável' ainda é extremamente complexo devido a redundâncias funcionais e perfis taxonômicos (a diversidade de organismos vivos), que podem levar a ecossistemas microbianos com comportamentos semelhantes. É necessário, portanto, realizar pesquisas, que devem considerar também os estilos de vida e os contextos socioambientais.

A 'descoberta' da microbiota intestinal como um regulador chave da fisiologia humana já gerou enorme interesse na comunidade científica, como pode ser visto pelo aumento exponencial nos últimos anos de publicações sobre o assunto. Ao mesmo tempo, despertando o interesse industrial pelo mercado de prebióticos e probióticos, com mais um estímulo à pesquisa.

O holobionte humano ('o hospedeiro mais todos os seus simbiontes microbianos, incluindo membros transitórios e estáveis') é progressivamente compreendido e a sua relação com o hóspede e o seu estado de saúde e/ou doença são cada vez mais caracterizados. Os esforços para padronizar a preparação de amostras e protocolos analíticos, e o aumento de projetos internacionais, permitirão cada vez mais elucidar pontos ainda obscuros.

Alguns projetos cofinanciado pela União Europeia - como o MetaHIT, que busca uma associação entre genes expressos pela microbiota e o estado de saúde do hospedeiro, como é o caso da DII (Doença Inflamatória Intestinal), ou METAMAPPER, que investigará o papel da microbiota nos processos inflamatórios e na etiologia da obesidade de doenças cardiovasculares e neurodegenerativas - oferecerá novos estímulos.

Paola Palestini e Dario Dongo

 

Bibliografia

'The Lancet Commissions Food in the Anthropocene: the EAT – Lancet Commission on Healthy Diets from Sustainable Food Systems'(2019). Lanceta, http://dx.doi.org/10.1016/S0140-6736(18)31788-4

Christopher L. Gentile, Tiffany L. Weir (2018), 'A microbiota intestinal na interseção da dieta e da saúde humana'. Science 362, 776–780 doi: 10.1126 / science.aau5812

Maria Gloria Dominguez-Bello, Filipa Godoy-Vitorino, Rob Knight, Martin J Blaser (2019). 'O papel do microbioma no desenvolvimento humano'. BMJ Gut; 0: 1–7. doi: 10.1136 / gutjnl-2018-317503

Holly A. Swain Ewald e Paul W. Ewald, (2018). 'Seleção natural, o Microbioma e a Saúde Pública'. Yale Journal of Biology and Medicine 91, 445-455. 

Paul J. Wisniewski, Robert A. Dowden e Sara C. Campbell. 'Papel dos lipídios dietéticos na modulação da inflamação através da microbiota intestinal '. Nutrientes 2019, 11, 117. doi: 10.3390 / nu11010117

Niels Banhos Danneskiold-Samsøea, Helena Dias de Freitas Queiroz Barrosb, Rosangela Santosc, Juliano Lemos Bicasc, Cinthia Baú, Betim Cazarinb, Lise Madsena, Karsten Kristiansena, Glaucia Maria Pastorec, Susanne Brixf, Mário Roberto Maróstica Júniorb (2019). 'Interação entre alimentos e microbiota intestinal na saúde e na doença.'Food Research International 115 23–31. https://doi.org/10.1016/j.foodres.2018.07.043

+ postagens

Professor Associado de Bioquímica no Departamento de Medicina e Cirurgia, desde 2000 na Universidade de Milão-Bicocca, desde 2014 coordena o mestrado em Nutrição e Dietética Aplicada (ADA) e é titular de Bioquímica em vários cursos de graduação e escolas de especialização .
Ele é membro do conselho científico do centro POLARIS (Dust in the Environment and Health Risk) da Universidade de Milão-Bicocca, para o estudo de nano e micropartículas ambientais e seu impacto na saúde humana.
Autor de 75 artigos - publicados em revistas internacionais peer-rewiev - sobre o impacto dos fatores ambientais (alimentação e poluição do ar) na saúde. Coautora do livro 'Mamma mia diet' (ed. Hatherleigh, 2018), que visa promover a dieta mediterrânea no mundo.

+ postagens

Dario Dongo, advogado e jornalista, doutor em direito alimentar internacional, fundador da WIISE (FARE - GIFT - Food Times) e da Égalité.

DEIXE UM COMENTÁRIO

Este site usa o Akismet para reduzir o spam. Descubra como seus dados são processados.

Artigos Relacionados

Artigos recentes

Commenti recentes

Traduzir »