A microbiota intestinal são todos os microrganismos que vivem no intestino grosso. Entre elas, as mais reconhecidas são as bactérias, das quais existem mais de 1000 espécies em uma pessoa saudável. A composição e abundância da microbiota estão intimamente relacionadas à saúde, humor e função cerebral. Descubra como as bactérias intestinais afetam seu corpo.

Microbiotaé um grupo de microrganismos de vários tipos que vivem no organismo hospedeiro e em sua superfície.Microbioma significa o mesmo que microbiota . Ambos os termos são usados ​​ alternadamente. No entanto, o termo "microflora" é abandonado, o que sugere que os microrganismos no corpo do hospedeiro são de origem vegetal.

A microbiota humana inclui não apenas bactérias, mas também vírus, archaea e organismos eucarióticos. No entanto, a diversidade e o papel das bactérias foram melhor estudados. Bactérias que vivem no corpo humano foram identificadas graças ao sequenciamento de genes. Essas descobertas permitiram entender a relação entre o microbioma e o hospedeiro.

Microbiota intestinal - características

O microbioma intestinal é um dos elementos do microbioma de todo o organismo, de grande importância para a homeostase do corpo humano.

As bactérias intestinais são aquelas encontradas no intestino grosso.Um humano adulto saudável normalmente abriga mais de 1.000 espécies de bactériaspertencentes a relativamente poucos tipos conhecidos de bactérias. As bactérias anaeróbicas dos tipos Bacteroidetes e Firmicutes são predominantes.

Variabilidade da microbiota intestinal

A microbiota intestinal é variável - não é a mesma em pessoas diferentes e na mesma pessoa em momentos diferentes. As diferenças entre os indivíduos são muito claras.

Sabe-se que a diversidade geral da microbiota intestinal humana muda ao longo da vida. Continua a aumentar desde o nascimento até cerca de 12 anos, permanecendo relativamente estável durante a idade adulta e depois diminuindo nos anos posteriores.

Um estudo descobriu que cerca de 70% da microbiota permanece in alterada em um ano sem tratamento com antibióticos. Observações mostraram que algumas espécies provavelmente serão estáveis ​​ao longo de décadas, se não pelo tempo de vida de um indivíduo, como evidenciado pela identificação da mesma espécie bacteriana entre membros da família, mas não entre indivíduosnão relacionado.

Assim, algumas bactérias permanecem as mesmas em pessoas saudáveis, e algumas mudam ao longo de suas vidas. Fatores externos também alteram o microbioma ao longo do tempo. Estes incluem, entre outros:

  • infecções,
  • medicamentos tomados,
  • estilo de vida
  • e mudanças na dieta.

LifeLines Estudo profundo usando sequenciamento do genoma bacteriano em mais de 1.000 pessoas descobriu que a dieta é um importante modulador da variabilidade do microbioma intestinal.

Razões para reduzir a diversidade da microbiota intestinal

O microbioma intestinal é muito rico em comparação com outras partes do corpo. Uma grande diversidade da microbiota intestinal é uma característica de pessoas saudáveis. Os estados de doença levam ao seu empobrecimento em termos de diversidade de espécies.

Menor diversidade bacteriana foi observada em pessoas com:

  • doença inflamatória intestinal,
  • artrite psoriática,
  • diabetes tipo 1,
  • atopia,
  • celíaca,
  • obesidade,
  • com diabetes tipo 2
  • e rigidez arterial em comparação com pessoas saudáveis.

A ligação entre diversidade reduzida e doenças indica que o ecossistema intestinal rico em espécies é mais resistente às influências ambientais.

Principais tipos de bactérias intestinais

A diversidade é considerada um bom indicador de um "intestino saudável". Os principais tipos de bactérias intestinais em termos de abundância são:

  • Firmicutes,
  • Bacteroidetes,
  • Actinobactéria,
  • Proteobactérias,
  • Verrucomicrobia
  • e Fusobactérias.

A composição do microbioma intestinal muda naturalmente com a idade. Depende principalmente da dieta.

Tanto as crianças de 2-3 anos quanto os adultos são dominados pela mesma bactéria, o que se deve ao fato de que crianças por volta dos 3 anos já comem exatamente a mesma comida que os adultos.

Microbiota intestinal - composição em diferentes períodos da vida

Tempo de vidaBactérias intestinais dominantes
Momento do nascimentoEnterococcus, Staphylococcus
Primeiro mês de vidaBifidobacteriaceae
Sexto mês de vidaClostridiacea, Ruminococcaceae, Lachnnospraceae
Primeiro ano de vidaBacteriodes, Clostridium, Ruminococcum
Segundo - terceiro ano de vidaFirmicutes, Bacteroidetes
Idade adultaFirmicutes, Bacteroidetes

Microbiota intestinal - impacto no organismo

A microbiota intestinal afetaa fisiologia do corpo em muitos aspectos. Classicamente, seu papel é visto principalmente na digestão de nutrientes que são indigestos às enzimas do sistema digestivo. No entanto, esta é apenas a ponta do iceberg. Alterações na composição do microbioma (disbiose) ocorrem em muitas doenças.

Muitas vezes não é claro, no entanto, se é a microbiota alterada que causa a doença ou se a doença afeta a composição das bactérias intestinais. Qual a importância das bactérias intestinais para o corpo?

Microbiota e o eixo intestino-cérebro

Muitas vezes você pode ouvir o ditado de que o intestino é o nosso segundo cérebro. É absolutamente justificado. No corpo, a sinalização bidirecional ocorre entre a microbiota intestinal, o intestino e o cérebro. Ela ocorre através das vias neurais que incluem os sistemas nervoso central e intestinal e o sistema circulatório.

A sinalização pelo sistema circulatório envolve:

  • eixo hipotálamo - hipófise - glândulas adrenais,
  • reguladores do sistema imunológico,
  • hormônios,
  • neurotransmissores
  • e metabólitos bacterianos, como ácidos graxos de cadeia curta.

Estudos pré-clínicos mostraram a influência da microflora intestinal em:

  • reflexos nociceptivos (reflexos em resposta a estímulos que danificam os tecidos),
  • ingestão de alimentos,
  • comportamento emocional e social,
  • resposta ao estresse
  • e a neuroquímica do cérebro.

Em estudos com camundongos, foi demonstrado que a microbiota é necessária para o desenvolvimento social dos camundongos e está envolvida em distúrbios do neurodesenvolvimento, incluindo distúrbios do espectro do autismo.

Camundongos sem microbiota intestinal demonstraram ter uma resposta exagerada ao estresse em comparação com animais de controle. Esses camundongos também apresentam atividade motora aumentada e comportamento de ansiedade menos grave em comparação com camundongos controle.

Em contrapartida, a administração do probiótico L. rhamnosus (JB-1) em camundongos diminuiu os níveis de corticosterona secretados sob estresse e comportamentos relacionados à ansiedade.

Esses dados enfatizam fortemente a importância do eixo microbioma-intestino-cérebro para o desenvolvimento e função neurológica normal.

Por que o microbioma afeta o cérebro?

O microbioma intestinal produz ácidos graxos de cadeia curta que afetam a integridade da barreira hematoencefálica, aumentando a produção de proteínas de junção estreita - claudina-5 e ocludina.

Conexões apertadas são conexões entre duas células do corpo (neste caso, o epitélio intestinal) que fecham o espaço entre essas células, tornando as células muito apertadas entre sianexado.

Essas proteínas são dispostas em tiras para formar uma rede ramificada. Eles devem aparecer na superfície de ambas as células adjacentes para que possam se conectar.

A existência de conexões estreitas funcionando adequadamente entre as células epiteliais intestinais e, portanto, o aumento da integridade da barreira hematoencefálica, limita a penetração de metabólitos indesejáveis ​​entre as células no espaço extracelular.

Quando a integridade das células epiteliais é prejudicada, substâncias nocivas do fluido intercelular entram no sangue e depois no cérebro. Esse fenômeno afeta negativamente a função cerebral, a cognição e o humor.

Influência do microbioma na psique

Pesquisas fornecem evidências de quemicrobiota intestinal pode modular a resposta ao estresse e também contribuir para ansiedade, depressão e cognição.

Numerosos estudos controlados por placebo mostram que a ingestão de bactérias probióticas causa mudanças significativas na atividade cerebral avaliada por ressonância magnética funcional, concentração, emoção e processamento de sensações.

Vários experimentos mostraram um efeito benéfico da ingestão de probióticos no humor de pessoas com problemas psicológicos, tendência à tristeza e maus pensamentos, ansiedade e depressão.

Muitas pessoas com dependência de álcool apresentam alterações na permeabilidade intestinal e no microbioma intestinal. O aumento da permeabilidade intestinal nessas pessoas foi significativamente associado a escores mais altos de depressão, ansiedade e desejo após 3 semanas de abstinência.

Microbiota intestinal e digestão

A microbiota intestinal é parte integrante da digestão e nutrição do hospedeiro e pode produzir nutrientes a partir de substratos que de outra forma seriam indigestos pelo hospedeiro.

Bactérias intestinais quebram fibras, algumas proteínas, sacarídeos e polifenóis. Os micróbios liberam ácidos graxos de cadeia curta da fibra digestiva indigerível, que é uma importante fonte de energia para a mucosa intestinal e é crucial para modular a resposta imune e a formação de tumores no intestino.

Microbiota intestinal e imunidade

As interações entre a microbiota e o sistema imunológico do hospedeiro são numerosas e complexas. O papel do sistema imunológico é aprender a reconhecer bactérias comensais ("boas") e patogênicas (patogênicas).

Por sua vez, a microbiota é parte integrante da educação do sistema imunológico para funcionar adequadamente.

A microbiota influencia a homeostase imunológica dentro e fora do intestino. Participa, nomeadamente, na diferenciação de células T reguladoras do sistemaimune. Esses mecanismos são de grande importância para a patogênese e tratamento de doenças inflamatórias.

Papel das bactérias comensais

Bactérias comensais e probióticos podem promover a integridade das barreiras intestinais. Graças a isso, as bactérias patogênicas e seus metabólitos têm uma chance muito menor de penetrar no sistema circulatório.

As bactérias comensais contribuem para o fortalecimento da imunidade ao nível do intestino, principalmente prevenindo a invasão de bactérias patogénicas e apoiando o desenvolvimento do sistema imunitário do hospedeiro.

Bactérias intestinais boas dificultam a colonização de bactérias patogênicas, competindo com elas por nutrientes e locais de fixação na superfície da mucosa do cólon.

As bactérias comensais também previnem a invasão de bactérias patogênicas, diminuindo o pH intestinal através da produção de lactato e ácidos graxos de cadeia curta (SCFA). Outra forma é produzir metabólitos que inibem o crescimento ou matam bactérias potencialmente patogênicas.

Embora os mecanismos pelos quais o microbioma interage com o sistema imunológico não sejam completamente investigados, sabe-se com certeza que um microbioma saudável influencia positivamente a imunidade tanto como barreira biológica quanto pela formação da imunidade adquirida.

Microbiota intestinal e obesidade

A microbiota intestinal pode desempenhar um papel no desenvolvimento da obesidade. A maioria dos estudos de pessoas com sobrepeso e obesidade mostra disbiose, que é caracterizada por menor diversidade no microbioma. Um exemplo pode ser a pesquisa realizada:

  • Camundongos com trato digestivo desabitado que são transplantados com micróbios fecais de humanos obesos ganham mais peso do que camundongos que recebem micróbios de humanos saudáveis.
  • Um grande estudo de gêmeos no Reino Unido descobriu que um tipo de Christensenella era raro em pessoas com excesso de peso e que, quando administrado a camundongos livres de sua própria microbiota, impedia o ganho de peso. A presença de Christensenella no trato gastrointestinal, assim como Akkermansia, tem sido associada ao menor acúmulo de gordura nos órgãos internos da cavidade abdominal.

A maioria das evidências que sustentam a tese sobre o papel da microbiota na obesidade vem de estudos em camundongos. No entanto, observa-se também que o ganho de peso em humanos acima de 10 anos está associado à baixa diversidade da microbiota, e essa relação é agravada pelo baixo consumo de fibras alimentares.

A disbiose da microbiota intestinal provavelmente promove obesidade induzida pela dieta e complicações metabólicas por meio de uma variedade de mecanismos, incluindo:

  • desregulação da imunidade,
  • regulamento de energia alterado,
  • regulação hormonal intestinal alterada
  • e mecanismos pró-inflamatórios causados ​​pelas endotoxinas lipopolissacarídicas, atravessando a barreira intestinal e entrando na circulação portal.

Aumentar a oxidação de ácidos graxos e o gasto de energia, bem como reduzir a síntese de ácidos graxos, reduz a tendência à obesidade.

Akkermansia muciniphila, Bacteroides acidifaciens, Lactobacillus gasseri e ácidos graxos de cadeia curta aumentam a oxidação de ácidos graxos no tecido adiposo.

Outros mecanismos do microbioma que favorecem o controle de peso são:

  • diferenciação de adipócitos,
  • aumento da termogênese muscular,
  • potencializando a expressão de genes relacionados à oxidação de ácidos graxos,
  • silenciando a expressão de genes responsáveis ​​pela síntese de gordura no organismo.

A literatura resume que um desequilíbrio na microbiota intestinal e a f alta de certos tipos de bactérias promovem maior ganho de peso com a mesma dieta.

Microbiota intestinal e câncer colorretal

Pesquisas mostraram que a microbiota intestinal pode influenciar o risco e a progressão do câncer colorretal modulando mecanismos como inflamação e danos ao DNA e produzindo metabólitos envolvidos na progressão ou supressão do tumor.

Disbiose da microbiota intestinal tem sido observada em pacientes com câncer colorretal, com redução do número de espécies de bactérias comensais (bactérias produtoras de butirato) e enriquecimento de populações bacterianas nocivas (patógenos oportunistas pró-inflamatórios).

O câncer colorretal é caracterizado pela produção alterada de metabólitos bacterianos diretamente envolvidos no metabolismo das células cancerígenas, incluindo ácidos graxos de cadeia curta e poliaminas. Evidências emergentes sugerem que a dieta tem uma influência significativa no risco de desenvolver esse câncer.

O consumo de alimentos ricos em fibras e a suplementação dietética com ácidos graxos poliinsaturados, polifenóis e probióticos conhecidos por regular a microbiota intestinal podem não ser apenas um mecanismo potencial para reduzir o risco de câncer colorretal.

Também pode melhorar a resposta à terapia do câncer quando usado em conjunto com o tratamento convencional do câncer colorretal.

Microbiota intestinal e doenças intestinais

A disbiose intestinal e a diminuição da diversidade do microbioma são regularmente encontradas em pessoas com doença inflamatória intestinal.O esgotamento da microbiota em algumas bactérias e a perda de suas funções protetoras podem ter um impacto significativo no curso da doença.

Muitas das funções protetoras bacterianas associadas à DII se devem à sua capacidade de fermentar a fibra alimentar e produzir ácidos graxos de cadeia curta.

A inflamação intestinal reduz o número de espécies de bactérias comensais e cria condições para o crescimento de bactérias patogênicas. Estes, por sua vez, são capazes de aumentar a multiplicação e o agravamento da condição dos enfermos.

Bactérias patogênicas que potencialmente desempenham o maior papel na DII são:

  • Escherichia e Shigella,
  • bem como espécies de Fusobacterium.

Grandes alterações no microbioma são observadas nos pacientes, tanto em termos de número de espécies quanto de proporção entre elas.

Microbiota intestinal e sistema circulatório

O microbioma pode ter efeitos positivos e negativos na saúde cardiovascular. O efeito benéfico está relacionado à regulação do perfil lipídico - aumentando o nível de colesterol HDL "bom" e diminuindo o nível de triglicerídeos no sangue. Tomar probióticos, principalmente lactobacilos, é conhecido por ajudar a diminuir os níveis de colesterol.

Por outro lado, a disbiose bacteriana e o excesso de bactérias patogênicas levam à produção de N-óxido de trimetilamina (TMAO), que promove a formação de placas ateroscleróticas nos vasos sanguíneos e pode levar a ataques cardíacos e derrames.

O TMAO é produzido pelo metabolismo da colina e da L-carnitina, que são componentes típicos de uma dieta contendo proteína animal e desempenham funções importantes no organismo. Não se sabe exatamente quais componentes do microbioma são responsáveis ​​pelo aumento da produção de TMAO e pelo aumento do risco de doenças cardíacas.

Algumas fontes postulam que poderia ser:

  • Citomegalovírus,
  • Helicobacter,
  • Clamídia
  • e C. pneumoniae.

Estudos mostraram que em pessoas com uma proporção significativamente maior de bactérias Prevotella no microbioma, havia um problema com níveis elevados de TMAO. Ao mesmo tempo, a concentração desse óxido era normal em pessoas com alta porcentagem de Bacteroides.

Microbiota intestinal e diabetes

Pesquisas científicas confirmam o papel do microbioma intestinal em doenças metabólicas, incluindo diabetes tipo 2.

Está claro a partir de estudos em animais que o microbioma está envolvido no metabolismo da glicose. Com base em 42 estudos observacionais em humanos, foram propostas bactérias cuja presença no microbioma promove a ocorrência de diabetes tipo 2.

São bactérias dos seguintes tipos:

  • Ruminococcus,
  • Fusobacterium
  • e Blautia.

Os tipos de bactérias que reduzem a probabilidade de diabetes tipo 2 são:

  • Bifidobacterium,
  • Bacteroides,
  • Faecalibacterium,
  • Akkermansia
  • e Roseburia.

Lactobacillus também pertence à bactéria benéfica no diabetes, mas os resultados das pesquisas sobre eles não são tão claros.

O diabetes tipo 2 está associado a níveis elevados de citocinas inflamatórias, quimiocinas e proteínas inflamatórias. Enquanto alguns micróbios intestinais e seus metabólitos promovem inflamação de baixo grau, outros estimulam citocinas e quimiocinas anti-inflamatórias.

Bactérias associadas a um menor risco de diabetes tipo 2 podem contribuir para o aumento da expressão de citocinas anti-inflamatórias que protegem contra a resistência à insulina e restauram a sensibilidade à insulina.

Outras características associadas ao diabetes tipo 2 são inflamação de baixo grau e aumento da permeabilidade intestinal. Foi demonstrado que as bactérias intestinais indicadas reduzem a produção de compostos pró-inflamatórios e fortalecem as conexões firmes entre as células epiteliais intestinais. Dessa forma, reduzem o risco de desenvolver diabetes tipo 2.

A microbiota intestinal está associada ao diabetes tipo 2 por meio de seus efeitos na homeostase da glicose e resistência à insulina nos principais órgãos metabólicos, como:

  • fígado,
  • músculos
  • e gordura.

Microbiota e seus produtos podem modular hormônios e enzimas intestinais, reduzir a resistência à insulina e melhorar a tolerância à glicose.

Bactérias intestinais consideradas benéficas na prevenção do diabetes tipo 2 podem, entre outras :

  • aumenta a síntese de glicogênio e diminui a expressão de genes relacionados à gliconeogênese no fígado,
  • melhora a translocação do transportador-4 de glicose (GLUT4) e a captação de glicose estimulada por insulina,
  • aumenta a expressão de GLUT-4 nos músculos, o que pode ter efeitos antidiabéticos,
  • reduz a expressão da flavina monooxigenase hepática 3 (Fmo3), uma enzima chave no metabolismo dos xenobióticos, cuja secreção reduzida previne o desenvolvimento de hiperglicemia e hiperlipidemia em camundongos resistentes à insulina,
  • regula a expressão de genes associados à hiperglicemia,
  • aumenta os níveis de adiponectina na gordura, melhorando assim a sensibilidade à insulina.
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Gastrologia