Opinião de especialista: Pr. Brigitte Dréno

A dermatite atópica (DA) é uma doença inflamatória crónica da pele que se revela através de surtos periódicos. Tal como a asma, a febre dos fenos ou a conjuntivite alérgica, é classificada como uma doença alérgica. A doença faz com que lesões vermelhas muito mal definidas e com secreção surjam em locais específicos na pele, como as dobras dos cotovelos ou a parte de trás dos joelhos, mas também, por vezes, na face ou no resto do corpo. A DA manifesta-se geralmente na primeira infância e pode persistir na idade adulta. As causas são multifatoriais e complexas, e incluem uma predisposição genética (mutação numa proteína da pele, a filagrina), uma alteração da barreira epidérmica, uma disbiose cutânea e da microbiota intestinal e uma desregulação do sistema imunitário.

A DA afeta 15 a 20% das crianças e 10% dos adultos dos países ditos “desenvolvidos”. O número de casos tem aumentado significativamente nas últimas décadas, devido à poluição e ao contacto com alergénios.1

Quais são os fatores causadores de surtos?

Os surtos inflamatórios podem ser desencadeados por diversos fatores, que incluem o stress, a poluição, o frio, a humidade, certos alergénios (pólenes), determinados medicamentos, roupas de lã e alguns cosméticos contendo plantas ou óleos essenciais.

As causas da dermatite atópica são multifatoriais e complexas, e incluem uma predisposição genética, uma alteração da barreira epidérmica, uma disbiose cutânea e da microbiota intestinal e uma desregulação do sistema imunitário.

Prof. Brigitte Dréno

O que é que sabemos sobre as relações entre a dermatite atópica, a microbiota e a imunidade?

Ao nível fisiopatológico, a DA caracteriza-se por uma alteração da barreira cutânea, uma disbiose cutânea e intestinal e uma desregulação imunitária com ativação de linfócitos Th2. Essa desregulação imunitária provoca um grande aumento das citocinas, que por sua vez causa as reações inflamatórias.2

A alteração da barreira cutânea é o ponto de partida para uma disbiose da microbiota da pele caracterizada pela redução da diversidade bacteriana e pela proliferação de Staphylococcus aureus. A penetração de alergénios leva à ativação dos queratinócitos e à produção de interleucina (IL-33, IL-25, TSLP), resultando na diferenciação dos linfócitos Th2. Estes, por sua vez, segregam citocinas pró-inflamatórias (IL-4, IL-5 e IL-13) caraterísticas da inflamação de Tipo 2 (figura 9). Estas citocinas ativam diretamente os nervos sensoriais, provocando prurido.

Com lesões crónicas, a barreira cutânea repara-se de forma deficiente e torna-se mais espessa, uma vez que está sujeita a inflamação crónica. Há também um aumento progressivo de citocinas e de células Th (Th1, Th2, Th22) que segregam citocinas, as quais contribuem para a destruição dos queratinócitos. Por último, a disbiose intestinal pode desempenhar um papel no mecanismo fisiopatológico da doença.3

FIGURA 9: Patogénese, principais mecanismos e fisiopatologia da dermatite atópica.


Adaptado de Sugita K et al, 20204

O que é que as recentes descobertas sobre a microbiota lhe revelaram? A sua prática clínica alterou-se?

As recentes descobertas sobre a microbiota permitiram-me compreender melhor a importância de se manter e reparar a barreira epidérmica para se controlar a inflamação. Como tratamento sistémico, aconselho os meus pacientes a usarem um gel de limpeza que preserve o pH da pele (pH ~5, são de evitar produtos com pH básico), além de um creme hidratante e de produtos cosméticos personalizados. As conclusões ajudam-nos também a perceber melhor o sistema imunitário da pele e a sabermos como respeitar a microbiota cutânea.

A desregulação do sistema imunitário provoca um grande aumento das citocinas, que por sua vez causa as reações inflamatórias.2

Prof. Brigitte Dréno

Qual é a sua opinião sobre a utilização de probióticos para tratar a dermatite atópica ou prevenir as recaídas?

Existem muitas formas de reequilibrar a microbiota da pele em caso de DA (probióticos, prebióticos, simbióticos, etc.)5 mas a abordagem pós-biótica parece-me ser a mais interessante. Os pós-bióticos são preparações de microrganismos inanimados e/ou respetivos elementos que são benéficas para a saúde do hospedeiro.6 Podem restaurar a barreira cutânea através de uma ação anti-inflamatória que permite a recolonização das bactérias, exercendo assim um impacto a longo prazo na microbiota. Os probióticos ou prebióticos orais são outras abordagens interessantes para regular o sistema intestinal, que por si só desempenha um papel imunomodulador geral no sistema imunitário.7

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Visar a microbiota intestinal para otimizar a eficácia das vacinas?

por Dr Genelle Healey

Photo : Vaccination after antibiotic therapy: effect on immunity and role of the microbiota

Desde o início da pandemia de COVID-19, a necessidade de uma imunidade robusta e duradoura induzida por vacinas nunca foi tão visível.20 No entanto, as respostas imunes induzidas pelas vacinas são altamente variáveis de pessoa para pessoa e têm sido sugeridos múltiplos fatores que podem alterar a imunogenicidade e a eficácia das vacinas21 (figura 8). Por tanto, é extremamente importante obter uma melhor compreensão dos fatores que geram as variações na eficácia das vacinas.

As respostas imunes induzidas pelas vacinas são altamente variáveis de pessoa para pessoa e têm sido sugeridos múltiplos fatores que podem alterar a imunogenicidade e a eficácia das vacinas. Um dos fatores que se sabe poder controlar a eficácia das vacinas será a microbiota intestinal.20

Um dos fatores que se sabe poder controlar a eficácia das vacinas será a microbiota intestinal.21 Curiosamente, certos perfis de microbiota intestinal (nomeadamente, maior abundância de Actinobactérias, Clostridium cluster XI e Proteobactérias) estão associados a melhores respostas vacinais contra outras infeções virais, como o VIH e o rotavírus.22-26 Além disso, um estudo recente revelou que a disbiose da microbiota intestinal induzida por antibióticos levou a respostas vacinais atenuadas contra a gripe, como uma redução da neutralização do vírus baseada em anticorpos, bem como a concentrações mais baixas de anticorpos produzidos em resposta à vacinação.27 Este e outros estudos semelhantes fornecem evidências do importante papel que a microbiota intestinal desempenha na eficácia das vacinas.23,28

FIGURA 8: Fatores que se sugerem alterar a imunogenicidade e/ou a eficácia das vacinas, incluindo fatores intrínsecos do hospedeiro e fatores comportamentais, ambientais, nutricionais e perinatais.

Demonstrou-se que a maioria destes fatores influenciam também a composição da microbiota intestinal e a imunidade de referência. A imunogenicidade das vacinas também depende dos fatores intrínsecos das próprias vacinas.

Adaptado de Lynn DJ et al, 202120

Até ao momento, nenhum estudo investigou ainda o impacto que a microbiota intestinal pode ter sobre a eficácia das vacinas contra o SARS-CoV-2, mas parece provável que as pessoas com disbiose da microbiota intestinal possam correr maior risco de desenvolver respostas vacinais relativamente débeis. Assim, serão de importância crítica investigações futuras que examinem se assinaturas específicas da microbiota intestinal afetam a eficácia das vacinas contra o SARS-CoV-2.

Fontes

20 Lynn DJ, Benson SC, Lynn MA, Pulendran B. Modulation of immune responses to vaccination by the microbiota: implications and potential mechanisms. Nat Rev Immunol. 2021 May 17:1–14.

21 de Jong SE, Olin A, Pulendran B. The Impact of the Microbiome on Immunity to Vaccination in Humans. Cell Host Microbe. 2020 Aug 12;28(2):169-179. 

22 Harris VC, Armah G, Fuentes S, et al. Significant Correlation Between the Infant Gut Microbiome and Rotavirus Vaccine Response in Rural Ghana. J Infect Dis. 2017 Jan 1;215(1):34-41. 

23 Uchiyama R, Chassaing B, Zhang B, et al. Antibiotic treatment suppresses rotavirus infection and enhances specific humoral immunity. J Infect Dis. 2014 Jul 15;210(2):171-82.

24 Huda MN, Lewis Z, Kalanetra KM, et al. Stool microbiota and vaccine responses of infants. Pediatrics. 2014 Aug;134(2):e362-72. 

25 Cram JA, Fiore-Gartland AJ, Srinivasan S, et al. Human gut microbiota is associated with HIV-reactive immunoglobulin at baseline and following HIV vaccination. PLoS One. 2019 Dec 23;14(12):e0225622. 

26 Harris V, Ali A, Fuentes S, et al. Rotavirus vaccine response correlates with the infant gut microbiota composition in Pakistan. Gut Microbes. 2018 Mar 4;9(2):93-101.

27 Hagan T, Cortese M, Rouphael N, et al. Antibiotics-Driven Gut Microbiome Perturbation Alters Immunity to Vaccines in Humans. Cell. 2019 Sep 5;178(6):1313-1328.e13. 

28 Harris VC, Haak BW, Handley SA, et al. Effect of Antibiotic-Mediated Microbiome Modulation on Rotavirus Vaccine Immunogenicity: A Human, Randomized-Control Proof-of-Concept Trial. Cell Host Microbe. 2018 Aug 8;24(2):197-207.e4. 

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A hipótese da higiene e a pandemia da COVID-19

by Dr Genelle Healey

A COVID-19, doença respiratória altamente contagiosa causada pelo novo SARS-CoV-2 (coronavírus 2 causador da síndrome respiratória aguda grave) afeta principalmente o trato respiratório, mas foram também referidos sintomas gastrointestinais (nomeadamente diarreia, prisão de ventre ou náuseas) em alguns pacientes.14

Estudos preliminares detetaram que a microbiota intestinal se encontra alterada nos pacientes com COVID-19 e que a sua composição tem relação direta com a gravidade da infeção, sugerindo interação entre a microbiota intestinal e a pulmonar em resposta à infeção pelo SARS-CoV-2.15

Ocorreu, nas últimas décadas, uma redução significativa da diversidade microbiana e a evidente extinção de micróbios antigos devido às melhorias na higiene (por exemplo, lavagem das mãos e uso de desinfetante), aos medicamentos modernos (por exemplo, antibióticos) e à vida urbana.17

É de notar que as mudanças de estilo de vida adotadas para conter a pandemia de COVID-19 também podem ter impacto negativo na microbiota intestinal das pessoas não infetadas.16

Essas mudanças na higiene e o correspondente aumento da incidência de várias doenças autoimunes e alérgicas,18,19 deram origem à hipótese segundo a qual haverá uma relação causal (hipótese da higiene). Em particular, as práticas implementadas para prevenir a disseminação da COVID-19, como o distanciamento físico, a lavagem frequente das mãos e o uso de desinfetantes, a redução das viagens e o uso de máscara, levarão provavelmente a uma perda agravada de micróbios intestinais essenciais.16

Analisadas em conjunto, as práticas de saúde preventiva que foram implementadas devido à COVID-19 podem causar danos colaterais na microbiota intestinal, bem como nos resultados de saúde a longo prazo, em especial nas crianças nascidas imediatamente antes ou durante a pandemia.16 A utilização de abordagens que se saiba aumentarem a diversidade microbiana e promoverem um equilíbrio saudável da microbiota pode prevenir os impactos negativos para a saúde associados às práticas de higiene reforçadas que foram implementadas para prevenir a disseminação da COVID-19.

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O eixo intestino-pulmão nas infeções respiratórias virais

Por Dr Genelle Healey

Curiosamente, a microbiota em ambos os locais do tecido parece ser perturbada durante as infeções respiratórias, reforçando a teoria segundo a qual todos os locais da mucosa estão interligados e o eixo intestino-pulmão é bidirecional.1 As bactérias intestinais e os respetivos fragmentos, bem como os ácidos gordos de cadeia curta, podem deslocar-se através da barreira intestinal e viajar ao longo do sistema linfático mesentérico para alcançar a circulação sistémica e modular as células imunes do pulmão.11 Durante as infeções respiratórias por influenza (gripe), a microbiota pulmonar e as funções imunitárias são alteradas, observando-se também uma disbiose intestinal, o que pode explicar os sintomas semelhantes aos de gastroenterite normalmente associados (figura 7A).10

FIGURA 7: Eixo intestino-pulmão durante infeção respiratória viral (A) e modelo de modulação da microbiota mediante o uso de probióticos (B).

Adaptado de Dumas A et al, 20182

Os probióticos podem ser úteis na recuperação de um estado saudável (homeostase da microbiota, controlo da infeção, modulação das respostas imunitárias) por meio de metabolitos da microbiota intestinal (SCFAs...) ou de produtos derivados do hospedeiro.

Existem, provavelmente, várias causas para essa disbiose intestinal, incluindo a perda de apetite (implicando redução da ingestão de alimentos e calorias), bem como libertação de citocinas inflamatórias. Isto pode ter consequências locais: inflamação intestinal, rutura da barreira intestinal, redução da produção de peptídeos antimicrobianos (AMPs), diminuição dos SCFAs, gerando potencialmente infeções entéricas secundárias.10

A alteração da barreira intestinal promove a deslocação bacteriana, bem como a libertação de endotoxinas no sangue, levando à inflamação sistémica, ao agravamento da lesão pulmonar e ao aumento do risco de infeções bacterianas secundárias.10 A produção reduzida de SCFAs pela microbiota intestinal também contribui para a diminuição da imunidade antibacteriana observada nos pulmões.10 Tudo isto destaca o papel vital desempenhado pela microbiota intestinal nas defesas dos pulmões contra as infeções respiratórias.

A modulação da microbiota intestinal mediante o recurso a estratégias como os probióticos pode ajudar a reduzir a suscetibilidade a infeções respiratórias através do eixo intestino-pulmão ou revelar-se útil na recuperação de infeções até uma situação saudável (figura 7B). Vários estudos em ratos demonstraram que probióticos específicos administrados antes da infeção por influenza (gripe) levam à redução da acumulação de células do sistema imunitário nos pulmões infetados. Tais probióticos aumentaram também a depuração viral, melhoraram a saúde em geral e reduziram as alterações na microbiota intestinal.12,13

Recomendado pela nossa comunidade

"Bem, sou uma das pessoas com problemas pulmonares (infecção)
Eu entendo isso tão importante." 
 -@Ahishakiyejanv2 (Da Biocodex Microbiota Institute em X)

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A microbiota intestinal participa na defesa dos pulmões contra as infeções respiratórias virais

A microbiota desempenha um papel fundamental no desenvolvimento, treino e funcionamento do sistema imunitário, tanto a nível local como sistémico. Embora a microbiota das vias aéreas regule localmente a função imunitária, a microbiota intestinal pode também influenciar a imunidade respiratória, através do eixo intestino-pulmão.1 Têm-se observado alterações das microbiotas pulmonar e intestinal em muitas doenças respiratórias, não tendo, contudo, sido possível determinar ainda se a disbiose desses locais surge como causa ou consequência da doença.2 A alteração da composição da microbiota intestinal devido à dieta, ao uso de antibióticos, ao envelhecimento ou a doença, encontrase associada a respostas imunitárias alteradas e homeostase das vias aéreas,3 revelando que a microbiota intestinal pode influenciar o desenvolvimento de doenças em todo o corpo, inclusivamente quanto ao risco de infeções respiratórias (figura 6).4

Em comparação com a microbiota intestinal, os estudos sobre a microbiota pulmonar ainda se encontram na infância.5 Pensou- se originalmente que os pulmões eram estéreis, mas investigadores descobriram recentemente que abrigam a sua própria microbiota, com uma composição diferente da microbiota intestinal.6

Quaisquer fatores que induzam a disbiose na microbiota podem alterar a normalmente benéfica interação intestino-pulmão, aumentando a suscetibilidade às infeções respiratórias.10

Estudos têm revelado que a microbiota intestinal poderá participar no fornecimento de proteção contra as infeções respiratórias virais (como a gripe e o vírus respiratório sincicial),2 através de múltiplos mecanismos. Por exemplo, metabolitos microbianos intestinais, como os AGCC (ácidos gordos de cadeia curta, obtidos da fermentação de fibras alimentares por bactérias comensais) e a desaminotirosina (DTA, produto da degradação de flavonoides vegetais produzida por bactérias intestinais humanas7) influenciam a produção pulmonar de interferon tipo I (IFNs), que induz proteção antiviral.8,9 Juntamente com os metabolitos microbianos, há componentes microbianos (como LPS) que ajudam a proteger os pulmões contra infeções respiratórias virais (figura 6). A microbiota intestinal também desempenha um papel na eliminação de vírus (influenza - gripe) ao estimular a função efetora das células T CD8+.10

FIGURA 6: O papel da microbiota intestinal nas infeções
respiratórias virais.

Adaptado de Sencio V et al, 202010

Quaisquer fatores que induzam disbiose na microbiota intestinal (envelhecimento, antibióticos, doenças como a obesidade, a diabetes, etc.) também podem alterar a normalmente benéfica interação intestino-pulmão, aumentando a suscetibilidade às infeções respiratórias.10

Fontes

Taylor SL, Wesselingh S, Rogers GB. Host-microbiome interactions in acute and chronic respiratory infections. Cell Microbiol. 2016 May;18(5):652-62. 

Dumas A, Bernard L, Poquet Y, et al. The role of the lung microbiota and the gut-lung axis in respiratory infectious diseases. Cell Microbiol. 2018 Dec;20(12):e12966. 

Dang AT, Marsland BJ. Microbes, metabolites, and the gut-lung axis. Mucosal Immunol. 2019 Jul;12(4):843-850.

4 Thibeault C, Suttorp N, Opitz B. The microbiota in pneumonia: From protection to predisposition. Sci Transl Med. 2021 Jan 13;13(576):eaba0501.

5 Huffnagle GB, Dickson RP, Lukacs NW. The respiratory tract microbiome and lung inflammation: a two-way street. Mucosal Immunol. 2017 Mar;10(2):299-306. 

6 Man WH, de Steenhuijsen Piters WA, Bogaert D. The microbiota of the respiratory tract: gatekeeper to respiratory health. Nat Rev Microbiol. 2017 May;15(5):259-270. 

Schoefer L, Mohan R, Schwiertz A, et al. Anaerobic degradation of flavonoids by Clostridium orbiscindens. Appl Environ Microbiol. 2003 Oct;69(10):5849-54.

Antunes KH, Fachi JL, de Paula R, et al. Microbiota-derived acetate protects against respiratory syncytial virus infection through a GPR43-type 1 interferon response. Nat Commun. 2019 Jul 22;10(1):3273. 

9 Steed AL, Christophi GP, Kaiko GE, et al. The microbial metabolite desaminotyrosine protects from influenza through type I interferon. Science. 2017 Aug 4;357(6350):498-502.

10 Sencio V, Machado MG, Trottein F. The lung-gut axis during viral respiratory infections: the impact of gut dysbiosis on secondary disease outcomes. Mucosal Immunol. 2021 Mar;14(2):296-304.

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Amortecimento da inflamação gastrointestinal atraves da nutrição

por Dr Genelle Healey

Há várias formas de se influenciar a composição da microbiota intestinal e modular a resposta imunitária (prebióticos, probióticos, etc.).31 Uma das opções consiste em intervenções dietéticas com o potencial de alterar a atividade do sistema imunitário local, amortecendo assim o aumento do tónus inflamatório observado nessas situações - aquilo que se designa imunonutrição.32 Os imunonutrientes mais amplamente estudados incluem os ácidos gordos polinsaturados ómega 3 (n-3 PUFA), a vitamina D, a arginina, os nucleótidos e a glutamina.32

Fontes de Vitamina D:

  • peixes gordos, óleo de fígado de bacalhau
  • ovos, cogumelos
  • alimentos fortificados: laticínios, cereais e alternativas ao leite (por exemplo, leite de soja)38
  • produzida na pele em resposta à exposição à luz solar39

A vitamina D e os seus efeitos nas respostas imunitárias intestinais 

Embora a função melhor caracterizada da vitamina D seja o seu papel no controlo dos níveis de cálcio e, portanto, na manutenção da saúde dos ossos, também se sabe que possui efeitos importantes nas respostas imunitárias GI. A vitamina D regula vários genes que regem a função de barreira intestinal, bem como genes que codificam peptídeos antimicrobianos, ajudando assim a manter o equilíbrio intestinal (figura 5).33 Exerce um efeito imunomodulador, incluindo a diferenciação, migração e funções anti-inflamatórias das células imunes,34 e pode agir diretamente nas células de Paneth para promover a secreção de defensina 2.35 A vitamina D também promove a diversidade da composição da microbiota intestinal, provocando o aumento da produção de butirato. O butirato pode exercer efeitos anti-inflamatórios, aumentar a função de barreira intestinal e reforçar a secreção de defensinas pelas células de Paneth (figura 5). Curiosamente, demonstrou-se que algumas bactérias probióticas (por exemplo, cepas de Lactobacillus) aumentam os níveis de vitamina D no sangue.36

FIGURA 5: Efeitos da vitamina D nas células intestinais, na microbiota intestinal e na barreira intestinal.

Adaptado de Chen J et al, 2021.37
Fontes

31 Vieira AT, Teixeira MM, Martins FS. The role of probiotics and prebiotics in inducing gut immunity. Front Immunol. 2013 Dec 12;4:445.

32 Grimble,RF. Basics in clinical nutrition: Immunonutrition – Nutrients which influence immunity: Effect and mechanism of action. e-SPEN. 2009; 4(1):e10-e13

33 Cantorna MT, McDaniel K, Bora S, et al. Vitamin D, immune regulation, the microbiota, and inflammatory bowel disease. Exp Biol Med (Maywood). 2014 Nov;239(11):1524-30. 

34 Celiberto LS, Graef FA, Healey GR, et al. Inflammatory bowel disease and immunonutrition: novel therapeutic approaches through modulation of diet and the gut microbiome. Immunology. 2018 Sep;155(1):36-52. 

35 Battistini C, Ballan R, Herkenhoff ME, et al. Vitamin D Modulates Intestinal Microbiota in Inflammatory Bowel Diseases. Int J Mol Sci. 2020 Dec 31;22(1):362. 

36 Jones ML, Martoni CJ, Prakash S. Oral supplementation with probiotic L. reuteri NCIMB 30242 increases mean circulating 25-hydroxyvitamin D: a post hoc analysis of a randomized controlled trial. J Clin Endocrinol Metab. 2013 Jul;98(7):2944-51.

37 Chen J, Vitetta L. Modulation of Gut Microbiota for the Prevention and Treatment of COVID-19. J Clin Med. 2021 Jun 29;10(13):2903.

38 Roseland JM, Phillips KM, Patterson KY, et al. Vitamin D in foods: An evolution of knowledge. Pages 41-78 in Feldman D, Pike JW, et al, eds. Vitamin D, Vol 2: Health, Disease and Therapeutics, 4th Ed. Elsevier, 2018.

39 Institute of Medicine, Food and Nutrition Board. Dietary Reference Intakes for Calcium and Vitamin D. Washington, DC: National Academy Press, 2010.

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O impacto da dieta ocidental na camada de muco

Por Dr Larissa Celiberto

A ingestão de fibras ajuda a assegurar movimentos intestinais regulares. Além disso, uma vez que as fibras não são digeríveis pelas enzimas humanas, podem também servir como nutriente de base para a microbiota intestinal, pois esses micróbios produzem enzimas distintas que são capazes de fermentar e degradar as fibras em metabólitos importantes, como os SCFAs (ou AGCCs).28

Observa-se disbiose microbiana, degradação da camada de muco e alteração do equilíbrio entre as células T pró e anti-inflamatórias no intestino de pessoas que consomem dietas do tipo ocidental, originando inflamação intestinal e extraintestinal.26

FIGURA 4: Impacto da dieta ocidental face a dietas ricas em fibras e vitaminas na imunidade e na homeostase local e sistémica.

Adaptado de Siracusa F et al, 2019.26

A camada de muco intestinal pode ainda servir de fonte de energia alternativa para certos micróbios intestinais (80% da sua massa é composta de açúcares), quando a dieta carece de fibras.29 Este aumento do abastecimento em muco pelas bactérias intestinais pode ser prejudicial, uma vez que estudos em animais demonstraram que ratos sujeitos com uma dieta sem fibras são mais suscetíveis a infeções e inflamação intestinais. Essa suscetibilidade deve-se à erosão do muco pela microbiota residente, que faz com que deixe de ser capaz de proteger o epitélio subjacente face a agentes patogénicos invasores.29 As dietas ocidentais reduzem a composição da microbiota em bactérias que degradam as fibras, em favor de espécies bacterianas que prosperam no muco (figura 4).30 Assim, as nossas dietas ocidentais podem provocar a perda de micróbios protetores e a proliferação de outros micróbios que enfraquecem as principais defesas e barreiras do intestino, ajudando assim a desencadear a inflamação intestinal crónica.

O que é a dieta ocidental?

As dietas de estilo ocidental compõem-se principalmente de gorduras dietéticas específicas, açúcares, alimentos processados e pesticidas ambientais, com carência em fibras. O consumo de dietas de estilo ocidental tem sido associado à obesidade, bem como a doenças inflamatórias e metabólicas, como a diabetes tipo 2, a resistência à insulina e as DII.26 Além de conterem alimentos de baixa qualidade e alto teor calórico, são também bastante desprovidas de fibras em virtude da ausência de frutos, vegetais, legumes e cereais integrais, o que torna a ingestão diária de fibras recomendada para adultos de 28 a 35g27 extremamente difícil.

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Fatores que influenciam o desenvolvimento da microbiotae a maturação do sistema imunitario no inicio da vida

O nascimento representa a maior mudança ambiental substancial da vida, uma vez que o recém-nascido é exposto pela primeira vez a uma variedade incontável de micróbios que colonizam todas as superfícies do corpo, levando ao estabelecimento da microbiota comensal em paralelo com o sistema imunitário. Múltiplos fatores moldam a composição da microbiota intestinal e a maturação do sistema imunitário do recém-nascido (figura 3). As anomalias na interação entre a microbiota e a imunidade durante cada estágio de desenvolvimento podem ter efeitos de longo prazo na suscetibilidade a doenças.13

O nascimento tem impacto na composição da microbiota intestinal...

Dr Travis J. De Wolfe

O tipo de parto determina os tipos de bactérias da mãe que são transmitidas ao intestino neonatal.14 Os bebés nascidos através do canal de parto trazem normalmente muitas bactérias intestinais que sintetizam lipopolissacarídeo (LPS), um importante componente da membrana das bactérias Gram-negativas que podem preparar adequadamente o sistema imunitário humano para responder de forma apropriada às ameaças microbianas.15 Em contrapartida, as crianças nascidas por cesariana estão predispostas a serem colonizadas por agentes patogénicos oportunistas em circulação nos hospitais.14


...Bem como na maturação da estrutura imunitária 

Estas diferenças na colonização microbiana inicial podem afetar a  maturação subsequente das estruturas linfoides inatas locais e alterar a população de células T reguladoras (Treg) protetoras, implicando efeitos a longo prazo na fisiologia intestinal humana. A maturação das células T e a indução de fatores imunitários podem proteger contra, ou, em alguns casos, contribuir para, doenças autoimunomediadas (diabetes, esclerose múltipla, etc.) que surgem mais tarde na vida.15,16

Impacto dos antibióticos nas respostas imunitárias

Dr Pascal Lavoie

Os antibióticos são essenciais para tratar infeções bacterianas graves; no entanto, a exposição desnecessária a antibióticos pode ter consequências graves para a saúde e deve ser evitada (nomeadamente quando a infeção for causada por um vírus). Em adultos mais idosos, o uso prolongado de antibióticos pode levar a uma proliferação excessiva de um agente patogénico bacteriano intestinal denominado Clostridioides difficile, com consequências potencialmente fatais.17 A utilização excessiva de antibióticos pode também provocar resistência antimicrobiana, o que eventualmente limitará as opções de tratamento de infeções futuras.18 Em modelos animais, a perturbação da microbiota intestinal causada pelos antibióticos altera as funções imunitárias e os limiares da resposta imunitária.19 Dados em seres humanos indicam que o recurso desnecessário a antibióticos pode aumentar o risco de surgimento de problemas de saúde crónicos, como diabetes tipo I, asma, alergias ou até obesidade.20 Sabe-se ainda que o uso prolongado de antibióticos (> 1 semana) reduz a diversidade da microbiota intestinal, sendo os bebés nascidos prematuramente os mais vulneráveis a esse tipo de perturbações. O uso prolongado de antibióticos de largo espectro na mãe ou no bebé prematuro reduz a diversidade bacteriana intestinal, aumentando o risco de sépsis e de enterocolite necrosante.21 Em geral, os dados em humanos confirmam o conceito segundo o qual a microbiota intestinal desempenha um papel importante, ajudando os bebés a tornarem-se adultos saudáveis. Embora os riscos da exposição excessiva a antibióticos sejam menos graves nos adultos, ela pode continuar a afetar o desenvolvimento das suas respostas imunitárias, pelo que o recurso a antibióticos em qualquer idade deve limitar-se aos casos em que estes sejam estritamente necessários.

A disbiose não é universal e define-se para cada indivíduo em função do seu estado de saúde. Uma definição habitual descreve-a como uma alteração funcional e da composição da microbiota que é gerada por um conjunto de fatores ambientais e relacionados com o hospedeiro que perturbam o ecossistema microbiano.9

FIGURA 3: Fatores ambientais que influenciam o desenvolvimento da microbiota e do sistema imunitário da mucosa dos recém-nascidos.

Adaptado de Kalbermatter C et al, 202113

Ao longo da gravidez, os metabolitos microbianos (oriundos da dieta e da microbiota maternas) influenciam o desenvolvimento imunitário fetal. Desde o nascimento, a colonização da microbiota começa em paralelo com o desenvolvimento do sistema imunitário. Nesta fase, o recém-nascido depende ainda da proteção materna que lhe é assegurada pela amamentação: o leite materno contém antigénios bacterianos originários da mãe que estimulam a maturação do sistema imunitário inato da mucosa. Relativamente à colonização da microbiota intestinal, as famílias bacterianas Enterococcacae, Clostridiaceae, Lactobacillaceae, Bifidobacteriaceae e Streptococcaceae são dominantes nas primeiras semanas de vida. A introdução dos alimentos sólidos na dieta da criança leva a um aumento da diversidade da microbiota intestinal, que evolui para uma microbiota mais adulta: a abundância em Bifidobacteriaceae diminui, enquanto Bacteroides, Ruminococcus e Clostridium se tornam mais predominantes. O tipo de parto, o leite materno, os alimentos sólidos e a ingestão de antibióticos são fatores que moldam a microbiota e o sistema imunitário neonatal.

Prova de conceito: a colonização da microbiota intestinal é essencial ao desenvolvimento do sistema imunitário

Dr Travis J. De Wolfe

Estudos com ratos axénicos (livres de germes) demonstraram o importante papel que a microbiota desempenha na prevenção de um sistema imunitário imperfeito.22 É inibida a produção de células CD4 - linfócitos T auxiliares positivos nos ratinhos para, enquanto se realiza a colonização seletiva dos mesmos com Clostridia, um grupo bacteriano comensal, poder induzir-se a produção dessas células que, subsequentemente, favorecem o aumento das defesas antimicrobianas no intestino e protegem contra a infeção por agentes patogénicos.23 Os anticorpos IgA são outro elemento fundamental do sistema imunitário em falta nos ratos axénicos. Estes anticorpos ligam-se às bactérias comensais e impedem que se escapem do trato gastrointestinal. A colonização seletiva de ratos livres de germes com uma estirpe de Escherichia coli ou diferentes cepas de Bacteroides desencadeia uma rápida recuperação/normalização dos IgA.24,25

Fontes

13 Kalbermatter C, Fernandez Trigo N, Christensen S, et al. Maternal Microbiota, Early Life Colonization and Breast Milk Drive Immune Development in the Newborn. Front Immunol. 2021 May 13;12:683022. 

14 Shao Y, Forster SC, Tsaliki E, et al. Stunted microbiota and opportunistic pathogen colonization in caesarean-section birth. Nature. 2019 Oct;574(7776):117-121.

15 Wampach L, Heintz-Buschart A, Fritz JV, et al. Birth mode is associated with earliest strain-conferred gut microbiome functions and immunostimulatory potential. Nat Commun. 2018 Nov 30;9(1):5091. 

16 Vatanen T, Kostic AD, d'Hennezel E, et al. Variation in Microbiome LPS Immunogenicity Contributes to Autoimmunity in Humans. Cell. 2016 May 5;165(4):842-53. 

17 Guh AY, Kutty PK. Clostridioides difficile Infection. Ann Intern Med. 2018 Oct 2;169(7):ITC49-ITC64.

18 Costelloe C, Metcalfe C, Lovering A, et al. Effect of antibiotic prescribing in primary care on antimicrobial resistance in individual patients: systematic review and meta-analysis. BMJ. 2010 May 18;340:c2096.

19 Konstantinidis T, Tsigalou C, Karvelas A, et al. Effects of Antibiotics upon the Gut Microbiome: A Review of the Literature. Biomedicines. 2020 Nov 16;8(11):502.

20 Sarkar A, Yoo JY, Valeria Ozorio Dutra S, et al. The Association between Early-Life Gut Microbiota and Long-Term Health and Diseases. J Clin Med. 2021 Jan 25;10(3):459.

21 Walker WA. The importance of appropriate initial bacterial colonization of the intestine in newborn, child, and adult health. Pediatr Res. 2017 Sep;82(3):387-395. 

22 Sommer F, Bäckhed F. The gut microbiota--masters of host development and physiology. Nat Rev Microbiol. 2013 Apr;11(4):227-38. 

23 Ivanov II, Atarashi K, Manel N, et al. Induction of intestinal Th17 cells by segmented filamentous bacteria. Cell. 2009 Oct 30;139(3):485-98.

24 Hapfelmeier S, Lawson MA, Slack E, et al. Reversible microbial colonization of germ-free mice reveals the dynamics of IgA immune responses. Science. 2010 Jun 25;328(5986):1705-9. 

25 Yang C, Mogno I, Contijoch EJ, et al. Fecal IgA Levels Are Determined by Strain-Level Differences in Bacteroides ovatus and Are Modifiable by Gut Microbiota Manipulation. Cell Host Microbe. 2020 Mar 11;27(3):467-475.e6

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O intestino da criança no cerne da imunidade

Por Dr Travis J. De Wolfe

Desenvolvimento de barreiras imunitarias inatas

O desenvolvimento do sistema imunitário intestinal começa antes do nascimento e continua até ao desmame neonatal. In utero, são geradas estruturas linfoides imaturas, incluindo placas de Peyer e gânglios linfáticos mesentéricos (figura 1A).
Uma vez que essas estruturas não se encontram inteiramente funcionais até mais tarde no desenvolvimento, para compensar, são produzidos peptídeos antimicrobianos (AMP) pelo epitélio intestinal que funcionam como uma barreira de defesa face aos primeiros colonizadores bacterianos (figura 1B).1 O muco é outra importante estrutura de barreira, produzida pelas células caliciformes e segregada na superfície apical do trato GI. Juntas, estas barreiras imunitárias inatas desempenham um papel fundamental na limitação do contacto direto da microbiota intestinal com as células epiteliais do hospedeiro, especialmente enquanto a microbiota se estabelece no intestino da criança.

 

80% Pelo menos 80% das células produtoras de Ig do corpo estão localizadas no intestino.

O sistema imunitário adaptativo neonatal também é fundamental durante o desenvolvimento

A imunoglobulina A (IgA) é produzida com afinidade variável relativamente aos componentes da microbiota, bem como a antigénios alimentares específicos ingeridos pelo recém-nascido. A IgA segregada atua para fixar esses alvos no lúmen intestinal e limitar a sua capacidade de aderir e/ou penetrar no epitélio intestinal (figura 1B).Paralelamente, durante o desmame, a microbiota intestinal neonatal torna-se cada vez mais diversificada e concentrada em resposta à modificação da dieta e ao desenvolvimento da arquitetura cripto-vilosa. Tal requer proteção adicional da barreira epitelial através da maturação das estruturas linfoides locais. As células de Paneth ativadas começam a produzir proteínas de defesa do hospedeiro (defensinas) na base das criptas do intestino delgado, permitindo que outras células epiteliais deixem de produzir AMP na linha de base. Por fim, a proliferação de células epiteliais aumenta juntamente com o aumento da secreção de muco (figura 1C).

FIGURA 1: Desenvolvimento da microbiota intestinal e do sistema imunitário intestinal antes do nascimento (A), antes do desmame (B) e depois do desmame (C).

Adaptado de Brandtzaeg P, 20173 and Ximenez C et al, 20176

A importancia da homeostase intestinal

Pelo menos 80% das células produtoras de Ig do corpo estão localizadas no intestino:este é o maior órgão efetor da imunidade humoral. As células epiteliais especializadas na captura e transporte de antigénios (células M) têm uma função de controlo, facilitando o transporte de antigénios – provenientes de bactérias comensais, da dieta ou de agentes patogénicos – do lúmen intestinal para as células linfoides subjacentes. Esses antigénios serão depois digeridos pelas células dendríticas (DC) e apresentados ao sistema imunitário adaptativo.

Conjuntamente, os diferentes elementos da imunidade intestinal promovem a homeostase através de duas estratégias anti-inflamatórias (figura 1C):

1) A exclusão imunitária de antigénios estranhos limita/evita que a microbiota intestinal colonize ou penetre na mucosa intestinal. Isto é realizado pela sIgA.3

2) 2) A tolerância oral atua para limitar as respostas imunitárias locais e periféricas a antigénios inócuos que entrem em contato com a barreira epitelial.4 Isto depende de células Treg com funções regulatórias (figura 2).3

Quando essas estratégias funcionam de forma adequada, a regulação do sistema imunitário juntamente com as ações da microbiota comensal no desenvolvimento e treino deste sistema leva ao estabelecimento de um relação hospedeiro-comensal durável e homeostática que tem implicações a longo prazo para a saúde humana.5

Para além das células imunitárias: a importância da barreira de muco intestinal

por Dra. Larissa Celiberto

Os intestinos são revestidos por uma camada única de células, chamada epitélio
intestinal, sobre a qual se encontra uma densa camada de muco (figura 1). Juntas, essas
barreiras confinam os micróbios no interior do lúmen intestinal, além de protegerem
o sistema imunitário subjacente de ativação desnecessária pela microbiota.3 O muco
intestinal gera e liberta a mucina 2 (MUC2), uma glicoproteína revestida de açúcar que
proporciona estrutura ao muco. Estudos recentes têm demonstrado que a maturação
e a função da camada de muco são fortemente influenciadas pela microbiota
intestinal
, enquanto os tipos de açúcares encontrados na MUC2 também podem
influenciar quais as bactérias que são capazes de se ligar a ela ou de usá-la, e às
suas cadeias de açúcares, como fonte de nutrientes.7 Nomeadamente, uma barreira
de muco perturbada ou incapacitada pode levar a um aumento da penetração ou
da passagem de bactérias potencialmente prejudiciais para fora do lúmen (por
exemplo, intestino permeável)
, resultando em infeção e inflamação sistémica.8 Além
disso, uma camada de muco defeituosa e a correspondente disbiose da microbiota
intestinal9 observa-se em várias doenças (como a doença inflamatória intestinal (DII),10,11
a diabetes,12 etc.), destacando assim a importância desta barreira protetora para a
saúde humana.

FIGURA 2: Células dos sistemas imunitários inato e adaptativo e respetivas funções.

Fontes

Kai-Larsen Y, Bergsson G, Gudmundsson GH, et al. Antimicrobial components of the neonatal gut affected upon colonization. Pediatr Res. 2007 May;61(5 Pt 1):530-6.

Corthésy B. Multi-faceted functions of secretory IgA at mucosal surfaces. Front Immunol. 2013 Jul 12;4:185.

3 Brandtzaeg P. (2017) Role of the Intestinal Immune System in Health. In: Baumgart D. (eds) Crohn's Disease and Ulcerative Colitis. Springer, Cham. 

Commins SP. Mechanisms of Oral Tolerance. Pediatr Clin North Am. 2015 Dec;62(6):1523-9.

Belkaid Y, Hand TW. Role of the microbiota in immunity and inflammation. Cell. 2014 Mar 27;157(1):121-41. 

Ximenez C, Torres J. Development of Microbiota in Infants and its Role in Maturation of Gut Mucosa and Immune System. Arch Med Res. 2017 Nov;48(8):666-680.

Schroeder BO. Fight them or feed them: how the intestinal mucus layer manages the gut microbiota. Gastroenterol Rep (Oxf). 2019 Feb;7(1):3-12.

Miner-Williams WM, Moughan PJ. Intestinal barrier dysfunction: implications for chronic inflammatory conditions of the bowel. Nutr Res Rev. 2016 Jun;29(1):40-59.

Levy M, Kolodziejczyk AA, Thaiss CA, et al. Dysbiosis and the immune system. Nat Rev Immunol. 2017;17(4):219-232.

10 Swidsinski A, Loening-Baucke V, Theissig F, et al. Comparative study of the intestinal mucus barrier in normal and inflamed colon. Gut. 2007 Mar;56(3):343-50.

11 Johansson ME, Gustafsson JK, Holmén-Larsson J, et al. Bacteria penetrate the normally impenetrable inner colon mucus layer in both murine colitis models and patients with ulcerative colitis. Gut. 2014 Feb;63(2):281-91.

12 Chassaing B, Raja SM, Lewis JD, et al. Colonic Microbiota Encroachment Correlates With Dysglycemia in Humans. Cell Mol Gastroenterol Hepatol. 2017 Apr 13;4(2):205-221.

 

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Compreendermos a interação complexa Entre a microbiota e a imunidade e algo que esta apenas a dar os primeiros passos

Por Dr Bruce Vallance

Goblet cells. Coloured transmission electron micrograph (TEM) of a section through goblet cells in the lining of the small intestine,part of the digestive tract.

O nosso corpo abriga triliões de bactérias, as quais, na companhia de vírus, fungos e outros organismos, formam coletivamente a microbiota humana.

Esses micróbios desempenham um papel importante na promoção da nossa saúde, bem como no controlo da nossa suscetibilidade a doenças, influenciando múltiplos aspetos da nossa vida quotidiana. Por exemplo, a atividade metabólica da nossa microbiota intestinal determina se certos medicamentos como o paracetamol são tóxicos para o nosso fígado.1 Há elementos específicos da microbiota que também podem mudar e evoluir em resposta a novas fontes dietéticas de hidratos de carbono, permitindo-nos digerir alimentos como o sushi2 ou produzir compostos químicos importantes e protetores, como ácidos gordos de cadeia curta (SCFA).3 Outros micróbios moldam seletivamente o nosso sistema imunitário para que se torne reativo ou tolerante a organismos invasores, controlando assim o nosso risco de infeções gastrointestinais (GI) graves.4

 

Durante os 1000 primeiros dias de vida, o período crítico do crescimento e desenvolvimento na primeira infância (que vai desde a conceção até aos 2 anos de idade), qualquer interferência no estabelecimento da microbiota no intestino neonatal pode gerar potencialmente resultados negativos para a saúde.5

1000 primeiros dias de vida período crítico do crescimento e desenvolvimento

Embora os cientistas tenham comprovado a importância da microbiota na manutenção da saúde humana, a nossa compreensão da complexa interação entre a microbiota e a imunidade está apenas a começar.

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Detalhe do dossier Gastroenterologia Pediatria