Especialistas têm a palavra

Certamente já ouviu falar em microbiota. Sabia que ela é essencial para o bom funcionamento do organismo? O Dia Mundial do Microbioma tem como objetivo conscientizar a população sobre a importância dessas comunidades microbianas, destacando avanços nas pesquisas. A nossa nova série MICROREVEAL faz parte desse objetivo educacional. No dia 27 de junho e durante o resto do ano, a série vai lançar uma nova luz sobre a diversidade de microbiomas. Nessas reportagens, a jornalista Louise Ekland entrevistará especialistas sobre a influência dos vários microbiomas no nosso corpo.

Concentre-se na microbiota vaginal

Este primeiro episódio enfocará a microbiota vaginal. Assim como Julie, você provavelmente deseja saber mais sobre essa microbiota que desempenha um papel fundamental na saúde da mulher. Louise entrevistou o Dr. Jean-Marc Bohbot, andrologista e especialista em infecções urogenitais.

Quais infecções estão associadas a um desequilíbrio da microbiota vaginal? O que pode ser feito no dia a dia para preservar essa microbiota?

Numerosos estudos têm demonstrado que, além de outros benefícios, o exercício físico moderado e regular aumenta a diversidade entre as bactérias do intestino, favorecendo espécies benéficas. No entanto, esse é apenas o caso para exercícios regulares, já que a interrupção de todas as atividades pode levar a um desequilíbrio na microbiota intestinal (disbiose).

Evite exercícios excessivos

A situação oposta também tem seus perigos. Quer você seja um amador ou um profissional, treinar de forma muito intensa ou desproporcional ao seu nível pode levar a uma disbiose, que pode ser tanto mais repentina e aguda quanto mais intensa for a atividade. Essas disbioses podem resultar no aumento da permeabilidade intestinal, que, ao permitir que as bactérias e seus componentes passem para a corrente sanguínea, pode levar a uma inflamação no corpo. Podendo também causar dores abdominais, náuseas e diarreia em algumas pessoas durante esforços extremos.

Um eixo intestinal-músculo?

A hipótese mais provável é que os músculos e as bactérias intestinais comuniquem através do eixo intestino-músculo. Essa comunicação é pensada para funcionar nos dois sentidos: a microbiota intestinal influencia a saúde muscular e o exercício físico modula a composição da microbiota. Em humanos, embora apoiada pela ligação entre disbioses intestinais e várias alterações metabólicas relacionadas aos músculos (síntese de proteínas, liberação de moléculas que promovem o desenvolvimento muscular, etc.), essa hipótese permanece provisória.

O sistema imunológico: na encruzilhada do eixo intestino-músculo?

Moldado pelas bactérias intestinais, o sistema imunológico também pode desempenhar um papel fundamental na saúde muscular. Ao ajudar a construir um sistema imunológico forte, uma microbiota intestinal « saudável » pode influenciar o eixo músculo-intestino e a saúde de nossos músculos, especialmente entre pessoas com um estilo de vida ativo. Por outro lado, uma disbiose causada por uma interação negativa com o sistema imunológico pode promover distúrbios musculares. Essa é mais uma hipótese que precisa ser verificada se quisermos finalmente entender a relação entre exercício, sistema imunológico, microbiota intestinal e saúde muscular.

Contra o atual cenário de pandemia, todos iriam querer um sistema imunológico mais forte e desenvolver melhor resistência a infecções. Numerosos artigos destacaram o papel fundamental desempenhado pela nutrição na imunidade, mas o que podemos realmente esperar da nutrição a esse respeito? Na verdade, nenhum estudo até o momento mostrou que uma dieta melhorada pode ajudar a combater os vírus^1,2, enquanto medidas de proteção e distanciamento social continuam sendo os meios mais eficazes de fazê-lo. No entanto, uma dieta bem escolhida pode otimizar nossas defesas imunológicas.

Duas alavancas de ação

A nossa alimentação fornece nutrientes essenciais que contribuem para o bom funcionamento do sistema imunológico³, principalmente zinco⁴, vitamina D^5,6, vitamina A⁷ e antioxidantes como a vitamina C⁵. Além disso, a alimentação afeta o sistema imunológico, moldando a microbiota intestinal^8,9. Os bilhões de bactérias que vivem no intestino estão em constante diálogo com as células imunológicas³ e desempenham um papel importante na resposta imunológica desencadeada por infecções^10-12. Uma microbiota bem equilibrada também ajuda a regular o sistema imunológico^10,11, evitando que ele "reaja exageradamente"(ou seja, manter um estado de alerta prejudicial ao corpo quando ele deveria retornar ao modo de espera assim que sua missão for cumprida). Por esse motivo, o objetivo é “fortalecer” em vez de “impulsionar” o sistema imunológico¹³.

Quais alimentos escolher?

Na prática, quais alimentos devem ser consumidos? Frutas e vegetais - fonte de vitaminas antioxidantes - e peixes gordos ricos em vitamina D (suplementados, se possível, pela exposição ao sol, que favorece a síntese da vitamina D pela pele) fornecem ao sistema imunológico todos os seus requisitos básicos¹. Além disso, uma dieta variada, rica em fibras e probióticos como iogurte ou queijo fortalece a microbiota, promovendo saúde e imunidade^14,15. Por outro lado, uma dieta muito rica em calorias, gorduras e alimentos processados contendo aditivos desequilibra a microbiota^1,8,14.

A endometriose é uma doença ginecológica crônica que ocorre quando o tecido semelhante ao revestimento do útero cresce fora do útero. Essa migração anormal resulta em inflamação e dor intensa. As causas exatas da endometriose permanecem desconhecidas, mas fatores genéticos, hormonais, ambientais e do sistema imunológico parecem estar envolvidos. Uma equipe vem tentando desenvolver um teste diagnóstico não invasivo capaz de caracterizar a flora vaginal e intestinal de mulheres com endometriose.

Microbiota vaginal: uma ferramenta preditiva

Foram recolhidas secreções vaginais e amostras retais de 35 pacientes com endometriose e 24 controles com idades entre 21 e 49 anos, em dois momentos diferentes: durante a menstruação e fora deste período. Os resultados mostraram que não houve diferença na composição da microbiota intestinal e vaginal dos dois grupos, independente da fase do ciclo menstrual. No entanto, diferenças na microbiota vaginal foram observadas dentro do grupo de mulheres com endometriose. Durante a menstruação, o gênero bacteriano Anaerococcus foi encontrado em abundância em mulheres com formas graves da doença quando comparadas às mulheres com formas menos avançadas, o que sugere que o Anaerococcus pode predizer a gravidade da endometriose.

As descobertas da equipe podem ser especialmente úteis para pesquisas futuras sobre o papel da microbiota vaginal e, mais especificamente, para o diagnóstico de estágios avançados de endometriose, embora esses resultados exijam confirmação em amostras maiores. Em suma, esses resultados preliminares abrem novos caminhos de pesquisa que permitirão uma melhor compreensão das causas da endometriose e ajudar no desenvolvimento de novas ferramentas de diagnóstico não invasivas para a doença.

A doença renal crônica (DRC) está associada a alterações específicas na microbiota intestinal e nos metabólitos circulantes. No entanto, as funções da microbiota e sua relação complexa com o metabolismo do hospedeiro durante a progressão da DRC ainda são apenas vagamente compreendidas. Daí este estudo envolvendo 72 pacientes com DRC em diferentes estadios de gravidade (26 casos leves, 26 moderados e 20 casos avançados) e 20 indivíduos controle com função renal normal. Amostras fecais foram submetidas ao sequenciamento shotgun (sidenote: A high throughput DNA sequencing technique, known as “random sequencing”, which allows large quantities of DNA to be sequenced in very short periods. This method can be used to sequence entire genomes, for example. )  enquanto o perfil de metabólitos sanguíneos foi realizado, visando ácidos biliares (BA), ácidos gordos de cadeia curta e média e toxinas urêmicas.

Une signature bactérienne et métabolique

13 espécies bacterianas e 6 metabólitos circulantes mostraram mudanças significativas (aumentos ou diminuições) dos estadios iniciais para os avançados da DRC, ou apenas em um estadio ou estadios específicos. Por exemplo, Bacteroides eggerthii diferenciou indivíduos de controle de pacientes em estádios iniciais de DRC, enquanto Prevotella sp. 885 foi correlacionada com a excreção de uréia e a progressão refletida da doença. Algumas bactérias intestinais podem, portanto, atuar como biomarcadores úteis para o diagnóstico precoce e monitoramento da DRC. Em relação aos metabólitos, o ácido propiônico diminuiu significativamente nos estadios tardios da DRC, com sua ausência sinalizando fortemente os pacientes avançados.

Ligações etiológicas

Genes bacterianos associados à biossíntese de BA secundária foram encontrados para ser mais prevalentes no estágio inicial da DRC, indicando que a conversão de BA primária em BA secundária por bactérias intestinais ocorre no início do declínio da função renal. Os estadios avançados da doença foram correlacionados com o enriquecimento das vias ligadas:

- por um lado, ao metabolismo de lipídios (sidenote: Steroids, ether lipids, polyunsaturated fatty acids ) (provavelmente envolvidos na síndrome metabólica, que costuma estar associada à dislipidemia, conhecida por ser um fator etiológico na DRC)

- e, por outro lado, para a biossíntese de lipopolissacarídeos (LPS, endotoxinas inflamatórias). Portanto, acredita-se que as alterações no metabolismo da microbiota e a inflamação no hospedeiro influenciem a saúde renal.

Ligações de metabólitos de bactérias

A equipe identificou bactérias intestinais ligadas a alterações nos metabólitos circulantes, sugerindo o potencial envolvimento da microbiota intestinal no desenvolvimento da DRC. Por exemplo, a diminuição notável de B. eggerthii em pacientes com DRC foi correlacionada com a síntese de BA secundária num estadio inicial da doença. Da mesma forma, o aumento da síntese de LPS nos estadios finais foi parcialmente atribuído a um aumento de Escherichia coli e outras Enterobacteriaceae. Essas ligações do metabólito da bactéria podem indicar que a espécie bacteriana produz esse metabólito ou que o metabólito aumenta / inibe o crescimento da espécie bacteriana. Em suma, esta compreensão mais clara da relação entre as espécies de bactérias intestinais e o metabolismo do hospedeiro em diferentes estágios da DRC fornece potenciais pistas etiológicas e diagnósticas para a doença.

Os tratamentos atuais para transtornos depressivos maiores, como a fluoxetina, um inibidor seletivo da recaptação da serotonina, são apenas parcialmente eficazes. Embora a microbiota intestinal, que é sensível ao stress crónico, represente um alvo terapêutico para o tratamento da depressão, até recentemente nenhum estudo avaliou se ela pode afetar a eficácia dos antidepressivos. Esta lacuna foi agora preenchida graças ao trabalho de uma equipe de pesquisa francesa. O objetivo era avaliar se uma disbiose intestinal induzida por stress crónico pode induzir alterações metabólicas que afetam o comportamento emocional e as respostas aos medicamentos serotonérgicos.

Transferência de depressão via transplante fecal

Para descobrir se a depressão é transmissível, os pesquisadores transplantaram a microbiota intestinal (desequilibrada) de um camundongo sofrendo de stress crónico moderado para camundongos receptores saudáveis previamente tratados com antibióticos. Ao fazer isso, eles transferiram a maioria dos elementos responsáveis pela disbiose do rato. Entre os receptores, observou-se comportamento tipo depressivo, com redução da neurogênese no hipocampo e dos níveis de serotonina (neste último caso, limitação de sua síntese e recaptação e estímulo de sua degradação). Este processo parece envolver triptofano (um aminoácido que é um precursor da serotonina, cujo metabolismo pode ser alterado pela disbiose), uma vez que níveis mais baixos deste composto foram observados no soro dos receptores. Por fim, os distúrbios descritos foram exacerbados pelo transplante, sendo os camundongos receptores mais afetados do que os doadores, discrepância que pode ser explicada pela diminuição de um agrupamento bacteriano em relação a menores níveis de triptofano.

Resistência a antidepressivos

Outro efeito notável do transplante fecal foi a alteração dos efeitos antidepressivos e neurogênicos da fluoxetina nos camundongos receptores (mas não nos doadores). O antidepressivo não aumentou os níveis de serotonina no hipocampo, falhando em restaurar os níveis normais de síntese, recaptação ou degradação de neurotransmissores. No entanto, o tratamento com um precursor imediato da serotonina (5-HTP1¹, um derivado hidroxilado do triptofano) restaurou os níveis de serotonina no hipocampo, melhorou a neurogênese e aliviou a depressão.

Um mecanismo, uma terapia e um biomarcador

A disbiose intestinal pode, portanto, explicar o desenvolvimento de certas formas de depressão e a falta de eficácia da fluoxetina (por meio de alterações da via serotonérgica no metabolismo do triptofano). Segundo os autores, a modulação dos microrganismos envolvidos no catabolismo do triptofano representa uma potencial estratégia terapêutica. Ao mesmo tempo, os níveis de triptofano no plasma podem orientar as escolhas terapêuticas, agindo como um biomarcador. No entanto, esses resultados ainda requerem validação em humanos.

Frequentemente diagnosticado em estágio avançado, o cancro do pulmão está associado a altas taxas de mortalidade. Um diagnóstico precoce melhoraria muito os cuidados e as chances de sobrevivência. A disbiose intestinal pode servir como um indicador de cancro do pulmão, assim como para muitas outras doenças, incluindo outros tipos de cancro?

Disbiose intestinal como um indicador do estágio de cancro

A microbiota intestinal de 42 pacientes com três tipos (sidenote: Adenocarcinoma (37 pacientes), carcinoma espinocelular (3 pacientes), carcinoma de células grandes (2 pacientes) ) diferentes de cancro do pulmão de células não pequenas (NSCLC) em um estágio inicial (metástase ocorreu em apenas 3 pacientes), e de 65 indivíduos controles saudáveis, foram analisadas usando sequenciamento 16S rRNA. Disbiose intestinal foi observada nos pacientes com cancro do pulmão: aumento da presença de espécies pertencentes ao gênero Ruminococcus e às famílias Lachnospiraceae e Enterobacteriaceae, entre outras, em relação aos controles. Portanto, a composição da microbiota pode mudar à medida que o cancro do pulmão se desenvolve. Além disso, a composição da microbiota intestinal era específica de cada estádio do cancro, com algumas bactérias presentes apenas nos três pacientes com metástase.

Uma ferramenta de diagnóstico?

A fim de desenvolver uma ferramenta de diagnóstico não invasiva para cancro do pulmão em estadio inicial, 13 biomarcadores com base em OTUs (sidenote: Unidades taxonómicas operacionais OTU (operational taxonomic unit), unidades taxonómicas operacionais, reunindo indivíduos filogeneticamente aparentados )  foram identificados. Juntos, esses biomarcadores tornaram possível prever com precisão a presença de cancro do pulmão (97,6% dos casos). Esse modelo foi confirmado em uma segunda coorte (34 pacientes e 40 controles), com seu poder preditivo permanecendo alto (76,4%), embora menor do que na coorte inicial. A partir desse modelo, foi possível construir um “índice de discriminação do paciente” para identificar pacientes com cancro do pulmão em estadio inicial. Com base em uma pontuação ponderada, o índice é fácil de usar para fins clínicos. Seu poder preditivo na coorte inicial (92,4%) também foi superior ao medido na coorte de validação (67,7%). Coortes maiores podem melhorar o modelo e seu poder preditivo.

A progressão da doença renal crônica (DRC) para a doença renal em estágio terminal (DRT) e suas complicações parece estar ligada ao acúmulo de toxinas no sangue, muitas das quais se acredita serem originadas na microbiota intestinal. No entanto, as origens microbianas desses metabólitos - que incluem toxinas urêmicas - e os mecanismos subjacentes a eles permanecem obscuros. Um grande estudo internacional (223 pacientes com DRT e 69 controles) foi realizado para caracterizar a relação entre a composição microbiana, toxinas urêmicas e sintomas de DRT.

Metabólitos fecais e séricos refletem o estado clínico

Os metabólitos séricos e fecais dos pacientes com DRT diferiam daqueles dos indivíduos controle e estavam altamente correlacionados entre si. As fezes dos pacientes com DRT continham mais ácidos biliares secundários (SBAs) - precursores de toxinas urêmicas - e menos ácidos gordos de cadeia curta. Os metabólitos séricos no grupo de pacientes foram caracterizados por um nível elevado de nove toxinas urêmicas e desequilíbrio de ácidos biliares, com essas características intimamente relacionadas ao estado clínico dos pacientes. Portanto, acredita-se que as alterações metabólicas intestinais em pacientes com DRT contribuam significativamente para o acúmulo de toxinas urêmicas no soro. Esta hipótese foi validada num estudo numa segunda coorte independente (12 pacientes com DRT e 12 controles).

Disbiose intestinal

Uma análise metagenômica identificou uma disbiose intestinal em pacientes com DRT, com o aumento em certas espécies bacterianas. Essas bactérias incluem genes que codificam a síntese de toxinas urêmicas e a biossíntese de SBAs. De fato, a composição microbiana foi correlacionada não apenas às variáveis clínicas nos pacientes, mas também à produção de toxinas urêmicas e SBAs. Os autores acreditam que a microbiota intestinal acelera a produção de toxinas, contribuindo para o agravamento da doença.

Envolvimento da microbiota confirmado em roedores

Quando as fezes de pacientes com DRT foram transplantadas em camundongos livres de germes, os camundongos apresentaram um aumento nos níveis séricos de toxinas urêmicas, um agravamento da fibrose renal e estresse oxidativo. As disbioses intestinais são, portanto, parcialmente responsáveis pela doença renal por meio da produção de toxinas urêmicas. Duas espécies produtoras de precursores dessas toxinas, Eggerthella lenta e Fusobacterium nucleatum, parecem ser as responsáveis. Por último, a administração de um probiótico (uma estirpe de Bifidobacterium animalis) reduziu os níveis de toxinas e a gravidade da doença em ratos. Em suma, as disbioses intestinais em pacientes com DRC geram metabólitos prejudiciais que agravam a doença. Isso sugere que ter como alvo a microbiota intestinal poderia reduzir a toxicidade urêmica nesses pacientes.

A síndrome de Sjӧgren (SS) é uma epitelite autoimune caracterizada por boca e olhos secos. As células epiteliais das glândulas salivares atuam tanto como agentes quanto como alvos, transformando-se em células capazes de ativar o sistema imunológico (células T, células dendríticas e depois células B) e sintetizar quimiocinas que causam infiltração linfocítica. A inflamação das glândulas salivares associada a esses infiltrados é um dos critérios diagnósticos da SS. No entanto, ainda não se sabe o que causa a doença. Entre os suspeitos está uma disbiose da microbiota oral, já implicada em várias doenças autoimunes (lúpus sistêmico, doença de Crohn, artrite reumatóide). O estudo descrito a seguir procurou caracterizar a microbiota oral de pacientes com SS e identificar se ela teve algum papel no aparecimento da doença.

Disbiose da microbiota oral

Comunidades bacterianas orais foram recolhidas por meio de lavagem bucal completa em 25 pacientes com uma forma primária de SS (17 com boca seca e 8 sem) e em 25 indivíduos controle (11 com boca seca e 14 sem). Esses subgrupos foram selecionados a fim de caracterizar as alterações na microbiota oral associadas à SS, controlando os efeitos da boca seca. Em comparação com os controles, a microbiota oral dos pacientes com SS apresentava maior carga bacteriana e, em correlação, era mais diversa, com diversidade bacteriana ainda mais pronunciada nos que não apresentavam boca seca.

O papel da Prevotella melaninogenica

Para avaliar se as espécies bacterianas associadas à síndrome agem como patógenos, os pesquisadores testaram in vitro três das espécies de bactérias orais que sinalizam disbiose em pacientes com SS, selecionando aquelas que expressam porinas (proteínas que permitem trocas de membrana). Destas espécies, P. melaninogenica é capaz de induzir alterações funcionais (secreção de interferon λ pelas células tumorais, causando inflamação) e fenotípicas (apresentação de antígenos) nas células epiteliais das glândulas salivares. Permanecia a dúvida se essa bactéria poderia atingir as glândulas salivares, o que foi confirmado por uma série de biópsias que revelaram sua presença em células ductais salivares e áreas de infiltração. Acredita-se que isso resulte de uma ruptura da barreira epitelial devido à inflamação e / ou fibrose. Nesse primeiro cenário, a infecção bacteriana agrava a inflamação e a desregulação já em curso nas células epiteliais das glândulas salivares. No entanto, como a bactéria também está presente em áreas não inflamadas, outro cenário também é possível, no qual a infecção bacteriana precede a infiltração de linfócitos. Em suma, uma disbiose da microbiota oral pode iniciar a desregulação das células epiteliais nas glândulas salivares. Isso levaria a uma invasão bacteriana das células ductais, capazes de alimentar a inflamação por si só.

A asma infantil afeta 8% dos jovens Americanos e Canadienses. A sua prevalência duplicou na segunda metade do século 20, mas esta tendência parece estar-se invertendo. Será que esse declínio está relacionado com a redução da prescrição de antibióticos e os seus efeitos benéficos na microbiana intestinal? Para testar esta hipótese, os autores analisaram dados governamentais sobre diagnósticos de asma e prescrições de antibióticos no Canadá, (sidenote: Data from the BC PharmaNet government database, which collects data from all health centers in the province (database population: 4.7 million). ) bem como a microbiota intestinal de 2.644 crianças participantes do Canadian CHILD Cohort Study (sidenote: Canadian CHILD Cohort Study. Canadian Healthy Infant Longitudinal Development study, a prospective study of children recruited before birth between 2008 and 2012 )

Menos antibióticos significa menos asma

A nível populacional, entre 2000 e 2014, a incidência de asma em crianças dos 1 aos 4 anos caiu 7,1pp em termos absolutos, de 27,3% para 20,2%, com base em dados do governo Canadiense. No mesmo período, a prescrição de antibióticos em menores de um ano diminuiu significativamente (de 1.253,8 % para 489,1 %). Em 2014, foi prescrito um antibiótico em uma em cada três crianças (34,8%), pelo menos uma vez antes de um ano de idade, em comparação com duas em cada três crianças (66,9%) em 2000. A análise estatística mostra uma ligação entre a prescrição de antibióticos e asma: a incidência de a asma aumenta 24% a cada 10% de aumento na prescrição de antibióticos. Essa tendência observada em nível populacional também foi encontrada em nível individual na coorte CHILD. Após a exclusão das crianças que receberam antibióticos para problemas respiratórios, o diagnóstico de asma aos cinco anos foi mais frequente entre as crianças com prescrição de antibióticos antes de um ano de idade. Além disso, a incidência de asma aumentou com o número de prescrições: 5,2% para nenhuma prescrição, 8,1% para uma, 10,2% para duas e 17,6% para três ou mais.

Papel da microbiota

De acordo com os autores, uma disbiose da microbiota intestinal em bebês poderia explicar a ligação entre a exposição a antibióticos e a asma infantil. Crianças com asma aos cinco anos de idade mostraram menos diversidade em sua microbiota intestinal com um ano de idade. Essa diversidade diminuiu com o número de tratamentos com antibióticos e quanto mais cedo a idade da prescrição (com uma redução acentuada se tomada antes dos três meses). A menor diversidade foi associada a uma diminuição em cinco grupos bacterianos principais, particularmente duas espécies envolvidas na produção de ácidos gordos de cadeia curta imunomoduladores. Portanto, a redução de certas espécies bacterianas pode influenciar o desenvolvimento do sistema imunológico das crianças, tornando-as suscetíveis a alergias. Daí o valor potencial das estratégias destinadas a manter a diversidade da microbiota após o uso de antibióticos e a necessidade do uso prudente de antibióticos antes de um ano de idade.