2019 Uma correlação entre disbiose da microbiota intestinal e osteoartrite

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Recebido:
29 de agosto de 2018
Revisado:
21 de novembro de 2018
Aceitaram:
9 de janeiro de 2019
Cite como: Marta Anna 
Szychlinska,
Michelino Di Rosa,
Alessandro Castorina,
Ali Mobasheri,
Giuseppe Musumeci. UMA
correlação entre disbiose da 
microbiota intestinal e 
osteoartrite.
Heliyon 5 (2019) e01134.doi: 
10.1016 / j.heliyon.2019. 
e01134
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Artigo de revisão
Uma correlação entre
disbiose da microbiota 
intestinal e osteoartrite
Marta Anna Szychlinska uma,1, Michelino Di Rosa uma,1, Alessandro Castorina b,c, Ali 
Mobasheri d,e,f, Giuseppe Musumeci uma,g,∗
uma Departamento de Ciências Biomédicas e Biotecnológicas, Seção de Anatomia Humana e Histologia, Faculdade de 
Medicina, Universidade de Catania, Catania, Itália
b School of Life Sciences, Faculty of Science, University of Technology Sydney, Sydney, Austráliac Disciplina de Anatomia e 
Histologia, Escola de Ciências Médicas, Universidade de Sydney, NSW, Austráliad Escola de Medicina Veterinária, Faculdade 
de Saúde e Ciências Médicas, Universidade de Surrey, Guildford, Reino Unido
e Arthritis Research UK Centre for Sport, Exercise and Osteoartritis, Arthritis Research UK Centre for 
Musculoskeletal Aging Research, Queen's Medical Center, Nottingham, UK
f Departamento de Medicina Regenerativa, Instituto de Pesquisa do Estado, Centro de Medicina Inovadora, 
Lituâniag Escola do Esporte do Comitê Olímpico Nacional Italiano "CONI" Sicília, Itália
∗ Autor correspondente. Endereço de e-mail:
g.musumeci@unict.it (G. Musumeci).1 Contribuições iguais.
Resumo
A osteoartrite (OA) é uma doença degenerativa da cartilagem articular, resultando em 
dor e incapacidade total das articulações. Estudos recentes focados no papel da 
síndrome metabólica em induzir ou piorar o dano articular sugerem que a inflamação 
crônica sistêmica de baixo grau pode representar um possível fator de ligação. Essa 
descoberta apóia o conceito de um novo fenótipo de OA, um OA metabólico. O 
microbioma intestinal é fundamental para a fisiologia humana e o desenvolvimento do 
sistema imunológico, entre outras funções importantes. A manipulação do microbioma 
intestinal é considerada um tópico importante para a saúde individual em diferentes 
áreas médicas, como biologia médica, nutrição, esportes, medicina preventiva e 
reabilitadora. Uma vez que a disbiose da microbiota intestinal é fortemente
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vier Ltd. Este é um artigo de acesso aberto sob a licença CC BY-NC-ND (
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associada à patogênese de várias doenças metabólicas e inflamatórias, é concebível que 
também a patogênese da OA possa estar relacionada a ela. No entanto, os mecanismos 
e a contribuição dos metabólitos da microbiota intestinal na patogênese da OA ainda 
não estão claros. O objetivo desta revisão narrativa é revisar a literatura recente sobre a 
possível contribuição da disbiose para o início da OA e discutir a importância da 
manutenção da homeostase do microbioma intestinal para a preservação ótima da 
saúde geral.
Palavras-chave: Medicina interna, Metabolismo, Nutrição, Patologia, Fisiologia, 
Saúde pública, Microbiologia
1. Introdução
A osteoartrite (OA), é uma doença degenerativa caracterizada pela deterioração progressiva 
da cartilagem articular, resultando em dor e incapacidade total da articulação em estágios 
avançados. A progressão da doença pode ser dependente de fatores genéticos e epigenéticos, 
sexo, etnia e idade, e também está associada a obesidade, sobrepeso, fatores dietéticos, estilo 
de vida sedentário, perda de lubricina e lesões esportivas [1, 2, 3, 4, 5] É uma doença 
multifatorial de etiologia bastante complicada, cujo fator desencadeante ainda é um 
“mistério”. Estudos recentes, confirmando uma associação entre diabetes tipo 2, doenças 
cardiovasculares, obesidade e OA, enfocaram o papel da síndrome metabólica na indução ou 
exacerbação do dano articular [6, 7] Há algumas evidências mostrando que o fator de ligação 
entre as anormalidades metabólicas e o início da OA pode ser representado pela persistência 
de uma inflamação sistêmica crônica de baixo grau[8]. Esses achados apóiam a ideia de um 
novo fenótipo de OA, um OA metabólico, além dos fenótipos relacionados à idade e à lesão.[9]
. A microbiota intestinal e seus derivados metabólicos estão altamente associados a vários 
aspectos da fisiologia do hospedeiro, como desenvolvimento, metabolismo, imunidade e 
longevidade. A disbiose do microbioma intestinal tem sido associada à patogênese de várias 
doenças, como a síndrome inflamatória do intestino, obesidade e câncer [10,11, 12] (Figura 1) 
Recentemente, o envolvimento da microbiota intestinal em doenças autoimunes, como artrite 
reumatóide e doença celíaca, também foi investigado [13, 14] Na última década, alguns 
autores também tentaram explicar o envolvimento da microbiota intestinal ou de seus 
produtos metabólicos no desenvolvimento da OA [15, 16] Na verdade, é concebível que, uma 
vez que a disbiose da microbiota intestinal está fortemente associada à patogênese de várias 
doenças metabólicas e inflamatórias, ela também pode estar ligada à patogênese da OA. No 
entanto, o mecanismo exato e a contribuição dos metabólitos da microbiota intestinal para a 
patogênese da OA ainda não foram definidos e precisam ser melhor explorados. O objetivo 
desta revisão narrativa é revisar a literatura recente sobre a relação potencial da disbiose do 
microbioma e o início da OA, e discutir a importância da homeostase do microbioma 
intestinal.
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Figura 1. A figura representa os principais fatores envolvidos na disbiose do microbioma intestinal. A 
ativação imune do autoantígeno por disbiose pode levar ao desenvolvimento de diferentes doenças como 
câncer, diabetes tipo I, artrite reumatóide, espondiloartrite, osteoartrite, hepatite autoimune e esclerose 
múltipla. Esta figura foi desenhada utilizando o software CorelDraw e o banco de imagens vetoriais da 
Servier Medical Art (http://smart.servier.com/) Servier Medical Art da Servier é licenciada sob uma Licença 
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manutenção para a preservação da saúde geral ideal. A limitação desta revisão é, 
certamente, devido à escassez de estudos nesta área e à consequente falta de uma 
abordagem sistemática como a Declaração PRISMA ou similar para fornecer uma visão 
mais equilibrada sobre o estado atual do conhecimento neste campo de pesquisa. .
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2. Texto principal
2.1. Microbioma em saúde e doença
Por vários anos, o papel potencial desempenhado pelo microbioma na saúde e na doença 
passou despercebido. Com o advento de tecnologias de sequenciamento de ponta, o 
entendimento da composição e das funções do microbioma tornou-se possível. A microbiota 
humana representa uma coleção de microrganismos que vivem na superfície e dentro do 
corpo do hospedeiro[17]. Mais de 100 trilhões de células procarióticas foram identificadas 
como tendo um papel no suporte das funções biológicas do corpo humano. A qualquer 
momento, carregamos 3e6 libras de bactérias, contendo cerca de 3 milhões de genes 
codificadoresde proteínas [18]. No corpo humano existem vários nichos microbianos que 
estão em equilíbrio com uma condição nutricional específica[19]. Um importante papel 
desempenhado pelo microbioma intestinal, em particular, é manter a homeostase com o 
hospedeiro[20]. O microbioma intestinal é fundamental para a fisiologia humana, 
desenvolvimento do sistema imunológico, digestão, armazenamento de gordura, regulação 
da angiogênese, comportamento, desenvolvimento e reações de desintoxicação [21, 22] 
Alguns dos microrganismos do microbioma intestinal codificam proteínas, como enzimas 
necessárias para a hidrólise de compostos dietéticos, de outra forma indigestíveis, e a síntese 
de vitaminas [23, 24] Os filos da microbiota mais abundantes que vivem no intestino saudável 
sãoFirmicutes, Bacteroidetes e Actinobactérias, enquanto Proteobacteria, Fusobacteria, 
Cyanobacteria e Verrucomicrobia geralmente estão menos presentes [25, 26] A presença de 
arquéias metanogênicas (especialmenteMethanobrevibacter smithii), Eucarya (
predominantemente leveduras), e vários fagos também foram relatados [27]. No entanto, o 
conteúdo do microbioma varia enormemente de uma pessoa para outra
[26]. O microbioma é extremamente dinâmico e pode ser influenciado por uma série de 
fatores, como idade e viagens[28], dieta [29], ciclos hormonais [30], terapias e doenças [31]. 
Além disso, variações nos padrões do microbioma foram identificadas em diferentes 
localizações geográficas, conforme demonstrado por He et al.,[32]. Em particular, foi 
mostrado que, dentro de uma mesma localização geográfica, é a etnia diferente que pode ser 
responsável por explicar as diferenças interindividuais na composição do microbioma. Em 
particular, três pólos principais, caracterizados por unidades taxonômicas operacionais 
(OTUs), foram classificados comoPrevotella (Marroquinos, turcos, ganenses), Bacteroides (
Surinameses africanos, Surinameses do Sul da Ásia) e Clostridiales (Holandês) [33]. A 
colonização do corpo hospedeiro pelo microbioma, determina a presença de dois fenótipos, 
um herdado de nossos pais e outro adquirido através do microbioma. A alteração do 
microbioma intestinal tem a capacidade de influenciar dramaticamente os resultados de 
saúde e sua homeostase pode ser interrompida sob certas condições patológicas. Foi 
demonstrado que em indivíduos geneticamente suscetíveis, fatores ambientais (por exemplo, 
dieta, fumo e álcool) podem perturbar as populações microbianas intestinais, causando 
desregulações no sistema imunológico inato e adaptativo do hospedeiro, levando ao 
desenvolvimento de várias doenças[19]. No
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últimos anos, foi demonstrado que é a interação entre o sistema imunológico e o microbioma 
intestinal alterado que afeta a patogênese de vários estados de doença, como câncer, 
síndrome metabólica, síndrome inflamatória intestinal, doença hepática gordurosa não 
alcoólica [12] e muitas doenças autoimunes, incluindo hepatite autoimune, diabetes tipo 1, 
espondiloartrite, esclerose múltipla e artrite reumatóide [34]. Todos esses achados, 
juntamente com a correlação entre os inúmeros fatores de risco compartilhados pela disbiose 
intestinal e OA, como envelhecimento, gênero, obesidade e qualidade da ingestão de 
nutrientes, também sugeriram o possível envolvimento de alterações da microflora intestinal 
na patogênese dos distúrbios musculoesqueléticos (Figura 2)
2.2. Ligações entre alterações do microbioma intestinal e fatores de risco 
relacionados à osteoartrite
2.2.1. Envelhecimento
Diferentes mecanismos fisiopatológicos, incluindo adelgaçamento da cartilagem, dano 
oxidativo, enfraquecimento muscular e redução da propriocepção, foram propostos para 
esclarecer o envolvimento da idade na OA [35]. Vários estudos demonstraram que, as pessoas 
mais velhas também mostram diferença significativa no microbioma intestinal em 
comparação com os jovens, como maior proporção deBacteroides, e padrão de abundância 
distinto de Clostridium grupos [36, 37] A variação dentro do microbioma intestinal
Figura 2. A etiologia da osteoartrite (OA) ainda é desconhecida. Vários fatores de risco foram relatados para 
influenciar negativamente o início da OA, incluindo idade, sexo, obesidade, ativação imunológica e dieta incorreta.
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pode regular a fisiologia relacionada à idade, como respostas imunes, função cognitiva, 
alterações metabólicas e distúrbios de órgãos [38, 39] Foi revelado que emDrosófila a disbiose 
do microbioma intestinal precede muito e prediz a disfunção da barreira intestinal relacionada 
à idade [40]. Além disso, o direcionamento da disbiose relacionada ao envelhecimento do 
microbioma intestinal melhora essas disfunções e mantém a expectativa de vida emDrosófila [
40]. As variações na microbiota intestinal com o envelhecimento estão comumente associadas 
a alterações fisiológicas do trato gastrointestinal, e também, a variações nos padrões 
alimentares, todas juntas levando ao declínio das funções cognitivas e imunológicas e 
contribuindo para a fragilidade[41]. Com o envelhecimento, a microbiota intestinal é 
caracterizada por uma diversidade bacteriana reduzida, variações nas espécies dominantes e 
declínio nas benéficas.[42]. Mais especificamente, ao comparar a microbiota intestinal de 
idosos com a de indivíduos mais jovens, níveis mais baixos deFirmicutes,especialmente 
Clostridium cluster XIVa e Faecalibacterium prausnitzii, e Actinobactérias (principalmente 
Bifidobactérias), e aumento das populações de Proteobacteria, são encontrados [43, 44] Além 
disso, estudos recentes demonstram que a microbiota intestinal pode promover a 
fisiopatologia da fragilidade ao estimular a insurgência da inflamação crônica e a resistência 
anabólica, sugerindo seu envolvimento em vários outros distúrbios crônicos baseados na 
inflamação[45].
2.2.2. Gênero
A prevalência e a gravidade da OA no quadril, joelho e mão são maiores nas mulheres do que 
nos homens, e até aumentam com a menopausa [35, 46, 47] Esses achados sugerem que há 
diferenças com base em fatores hormonais, como altos níveis de estrogênio em mulheres, 
que podem determinar diferenças no volume da cartilagem e na força óssea / muscular[48]. 
Os efeitos de gênero no microbioma intestinal foram investigados em várias espécies de 
vertebrados, como peixes, camundongos e humanos[49]. No entanto, uma vez que as 
dissimilaridades interindividuais na composição do microbioma são bastante comuns, mais 
estudos são necessários para apoiar a ideia da influência efetiva do gênero nas alterações do 
microbioma intestinal.
2.2.3. Obesidade
Outro fator de risco conhecido para OA é a obesidade [35]. O processo biológico pelo qual a 
obesidade promove o aparecimento de OA não é totalmente compreendido. Do ponto de vista 
mecânico, a ligação entre obesidade e OA envolve carga excessiva nas articulações como resultado 
do aumento do peso corporal. Este último, geralmente, leva ao movimento fisiologicamente 
diminuído, que finalmente resulta em uma diminuição da liberação de líquido sinovial para a cápsula 
articular e, portanto, na diminuição das propriedades tribológicas da cartilagem articular. Do ponto 
de vista molecular, uma etiologia mais complexa para OA induzida por obesidade foi relatada, 
abrangendo estado inflamatório de baixo grau crônico, principalmente devido ao aumento dos 
níveis de adipocina [50, 51] Foi demonstrado que intestinal
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as alterações da microbiota estão fortemente associadas ao desenvolvimento e estabelecimento da 
obesidade. A obesidade está associada a mudanças no nível do filo no microbioma(Firmicutes / 
Bacteroidetes), diversidade bacteriana reduzida e representação alterada de genes bacterianos e vias 
metabólicas [52]. Em pessoas obesas, a proporção deFirmicutespara Bacteroidetes é aumentado, o 
que estimula a produção de metabólitos biologicamente ativos, como ácidos graxos de cadeia curta 
(SCFAs) [53]. A formação de SCFAs é o resultado de uma interação complexa entre a dieta e a 
microbiota intestinal dentro do ambiente do lúmen intestinal. SCFAs representam o principal fluxo de 
carbono da dieta através da microbiota intestinal para o hospedeiro e evidências estão surgindo para 
um papel regulador de SCFA no metabolismo local, intermediário e periférico[54]. Evidências 
recentes sugerem que os SCFAs podem regular direta ou indiretamente os processos fisiológicos e 
patológicos associados à obesidade, regulação energética e metabolismo. Na verdade, níveis 
aumentados de SCFAs representam uma fonte de energia adicional e causam um desequilíbrio na 
regulação da energia, levando ao aparecimento de obesidade. Simultaneamente, os SCFAs 
participam da secreção de insulina estimulada pela glicose e da liberação de hormônios peptídicos 
que controlam o apetite. Esta situação aparentemente contraditória pode indicar o envolvimento de 
bactérias adicionais ou seus metabólitos que podem desencadear cascatas regulatórias e alterar a 
homeostase metabólica geral[55]. Uma vez que existe algum grau de correlação entre disbiose do 
microbioma intestinal e obesidade, é concebível que a primeira também possa estar ligada a outras 
condições relacionadas à obesidade caracterizadas por inflamação crônica de baixo grau, incluindo 
OA. A OA é uma condição inflamatória de baixo grau e os altos níveis de lipopolissacarídeos 
observados em pessoas obesas e afetadas pela síndrome metabólica podem contribuir para o seu 
aparecimento. Os lipopolissacarídeos podem ser considerados um importante fator de risco oculto 
que fornece um mecanismo unificador para explicar a associação entre obesidade, síndrome 
metabólica e OA[56]. No entanto, essa associação também merece mais investigações.
2.2.4. Fatores dietéticos
Vários fatores dietéticos, juntamente com a qualidade e quantidade da ingestão de nutrientes, foram 
relatados como envolvidos na patogênese da OA. Entre eles, vitaminas, ácidos graxos e magnésio 
parecem desempenhar um papel fundamental [57, 58] Foi demonstrado que a baixa ingestão de 
vitamina D e vitamina C é um possível fator de risco para OA de joelho, enquanto certos grupos de 
alimentos, como leite e produtos lácteos, carnes e aves são benéficos para OA de joelho.[35]. O 
microbioma intestinal também é altamente moldado por nutrientes da dieta [59, 60] É fundamental 
na síntese de vitaminas e absorção e metabolismo de nutrientes de outra forma inacessíveis. A 
vitamina D regula a homeostase do cálcio no intestino, rins e ossos. Foi demonstrado que a 
deficiência de vitamina D contribui para a patogênese da doença de Crohn e doença hepática 
gordurosa não alcoólica (NAFLD) e sua suplementação tem mostrado um efeito positivo nesses 
pacientes e através da regulação do microbioma[61]. Além disso, foi demonstrado que a deficiência 
de magnésio afeta adversamente a composição microbiana do intestino e promove tanto a 
ansiedade quanto a depressão.
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comportamento em ratos [62]. Outros estudos em modelos animais demonstraram que uma 
dieta rica em gordura diminui o número de espécies bacterianas no microbioma intestinal. Foi 
mostrado, por exemplo, queA. muciniphila diminui em animais obesos e aqueles com diabetes 
tipo 2. Enquanto, alimentação prebiótica deA. muciniphila normaliza sua quantidade e 
melhora os perfis metabólicos [63]. Tratamento comA. muciniphila também reduz a 
inflamação, a massa gorda e a resistência à insulina induzida por uma dieta rica em gordura
[63]. Além disso, uma dieta rica em fibras mostrou ser benéfica para a saúde porque modula 
positivamente o microbioma intestinal[64]. Uma teoria para explicar as mudanças induzidas 
por nutrientes no microbioma intestinal é que os nutrientes da dieta alteram o microambiente 
do microbioma intestinal em termos de sua capacidade de digestão, estrutura e reações 
imunológicas do hospedeiro. Esses dados sugerem que os nutrientes afetam as funções 
fisiológicas do hospedeiro, dependendo do microbioma intestinal [65, 66] Modificações na 
ingestão de nutrientes e, portanto, do microambiente do microbioma intestinal, podem ser 
uma estratégia interessante para prevenir OA.[67]. No entanto, esse aspecto precisa ser 
comprovado por estudos adicionais.
2.3. O impacto do estilo de vida no microbioma intestinal
O impacto potencial dos fatores do estilo de vida no microbioma intestinal tem sido amplamente 
desconsiderado. Hábitos de fumar, estresse, viagens, más condições de saúde e higiene pessoal, 
interações do hospedeiro com o meio ambiente, condições de compartilhamento de vida, 
interrupções no ritmo circadiano e falta de exercícios podem impactar significativamente a função 
intestinal e determinar alterações no microbioma[68]. Estilo de vida frenético, consumo de alimentos 
industrializados, lanches, prevalência de uma “dieta ocidental” com alto teor de gordura / açúcar e 
estilo de vida sedentário estão se tornando cada vez mais predominantes na vida diária, resultando 
em consequências fenotipicamente e epigeneticamente óbvias[69] (Fig. 3) Nos últimos anos, foi 
demonstrado que os hábitos nutricionais influenciam qualitativa e quantitativamente nossas vidas. 
Uma dieta potencialmente prejudicial da atualidade, comumente conhecida como "dieta ocidental" é 
principalmente o resultado de uma combinação de ingredientes aditivos e prejudiciais, como 
gorduras animais e glicose em quantidades excessivas e falta de fatores nutricionais, como vitaminas 
e minerais, essenciais para nosso corpo. Além disso, hábitos errados (tabagismo, vida sedentária, 
abuso de álcool) e hábitos alimentares pouco saudáveis (alimentos rápidos e gordurosos) podem 
predispor as pessoas à obesidade e, portanto, a muitas outras complicações que podem levar ao 
desenvolvimento de graves disfunções metabólicas[70]. Também é bem conhecido que o 
comportamento sedentário está associado a um risco aumentado de desenvolver várias doenças 
crônicas. Em achados epidemiológicos recentes, foi indicado como um fator de risco independente 
para morbidade e mortalidade[71]. Curiosamente, fumar tem uma influência significativa na 
composição da microbiota intestinal. Na verdade, fumar, bem como a falta de atividade física, pode 
afetar significativamente o intestino grosso, pois também são considerados fatores de risco para 
câncer colorretal[72]. Além disso, foi demonstrado que o estresse tem um impacto na atividade 
motora do cólon através do eixo intestino-cérebro, o que pode alterar os perfis da microbiota 
intestinal[73]. O estresse pode contribuir para o funcionamento
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Fig. 3. Representação esquemática proposta de como o microbioma intestinal é regulado. Fatores de risco como 
consumo de álcool, tabaco, sal, açúcar e dieta de fast food influenciam negativamente o microbioma e o sistema 
imunológico. Por outro lado, uma dieta rica em fibras melhora o microbioma intestinal e estimula o sistema 
imunológico. Esta figura foi desenhada utilizandoo software CorelDraw e o banco de imagens vetoriais da Servier 
Medical Art (http://smart.servier.com/) Servier Medical Art da Servier é licenciada sob uma Licença Creative Commons 
Atribuição 3.0 Unported (https://creativecommons.org/licenses/by/3.0/)
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distúrbios intestinais, como síndrome do intestino irritável e as alterações associadas nas populações 
microbianas através da o sistema nervoso central. Finalmente, o estilo de vida sedentário e a 
ingestão excessiva de energia podem levar à obesidade. Na verdade, a falta de exercícios influencia 
mudanças nas populações microbianas que parecem encontrar algumas associações com a 
obesidade. Em humanos e modelos animais de obesidade, as mudanças na composição do 
microbioma intestinal podem contribuir potencialmente para a adiposidade por meio de maior 
captação de energia [74, 75] Ao contrário, um estilo de vida saudável, baseado em uma dieta 
saudável, hábitos regulares de sono e atividade física ajudam a manter o microbioma intestinal mais 
saudável[76]. Além disso, melhora a saúde mental e a condição física geral, incluindo o sistema 
hematopoiético, ossos, cartilagens e músculos, bem como o sistema imunológico e a função 
cardiovascular [77, 78] entre uma série de benefícios adicionais [79, 80]
2.4. Influência da atividade física e dieta no microbioma 
intestinal
O exercício é considerado um modulador do metabolismo e as alterações metabólicas que 
induz podem ser parcialmente responsáveis por uma melhoria da saúde [81, 82] (Fig. 4) No 
entanto, os mecanismos pelos quais o exercício previne a ocorrência de doenças e melhora
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Fig. 4. O exercício físico moderado regular desempenha um papel no controle do peso, diminui o risco de 
diabetes e regulariza a função do microbioma intestinal. Um exercício físico correto pode exercer efeitos 
positivos nas articulações, músculos, ossos e microbioma, prevenindo o desenvolvimento da osteoartrite 
(OA). Por outro lado, o exercício físico excessivo e incorreto pode ser um fator de risco para OA. Esta figura 
foi desenhada utilizando o software CorelDraw e o banco de imagens vetoriais da Servier Medical Art (http://
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a recuperação física após doenças ainda é mal compreendida. Um crescente corpo de 
evidências sugere que o microbioma intestinal pode estar implicado neste processo. Vários 
estudos em modelos animais e humanos encontraram correlações entre alterações 
específicas no microbioma intestinal e atividade física. Estudos em modelos animais 
demonstraram que o exercício pode reverter estados doentios, como obesidade induzida por 
dieta, diabetes e toxicidade induzida por endotoxinas, mudando auma-diversidade do 
microbioma intestinal [83, 84, 85] Esses achados foram confirmados por dois estudos em 
atletas profissionais [86, 87] Geralmente, ouma-diversidade do microbioma intestinal refere-se 
a uma microbiota intestinal “mais saudável” que promove a saúde intestinal e mantém 
funções estruturais, metabólicas e de sinalização essenciais. Em particular, em um estudo 
recente de Zhao e co-autores[88], foi demonstrado que a atividade física baseada na corrida 
de longa distância induziu aumento significativo na Coriobacteriaceae família, cuja atividade 
foi relatada como envolvida no metabolismo de sais biliares e esteróides, bem como na 
ativação de polifenóis dietéticos no intestino humano. Em particular, fortes correlações 
positivas entreCoriobacteriaceae e o esteróide
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aldosterona 18-glucuronídeo, um metabólito importante da aldosterona, foram encontrados. 
Este último exerce muitas funções importantes, como sinalização celular, armazenamento de 
combustível e energia e integridade / estabilidade da membrana. Evidências na literatura 
também mostraram que os níveis de aldosterona no plasma aumentam significativamente em 
resposta ao estresse causado pela corrida de longa distância.[89]. Assim, o metabolismo de
Coriobacteriaceaepode ser considerado um fator potencial que contribui para explicar o papel 
subjacente do exercício na prevenção de doenças e na melhoria dos resultados de saúde, 
sugerindo ainda a existência de uma ligação entre exercício, microbiota intestinal e melhoria 
da saúde. Há algumas indicações de que a atividade física regular também protege contra o 
desenvolvimento de doenças inflamatórias crônicas [90, 91, 92, 93] Além disso, o exercício 
pode determinar mudanças na composição microbiana intestinal, desempenhando um papel 
positivo na homeostase e na regulação da energia [94, 95] A atividade física aeróbica modula 
o tônus vagal, que é crucial para regular o eixo do microbioma cérebro-intestino. O exercício 
e o microbioma intestinal compartilham várias atividades imunometabólicas e fisiológicas que 
são bem reconhecidas na saúde cardiovascular e em outras áreas além do intestino[96]. Por 
outro lado, investigações adicionais são essenciais para determinar as consequências 
antiinflamatórias e metabólicas do exercício moderado e as ameaças hipotéticas do exercício 
excessivo[97]. Uma atividade física intensa determina um efeito pleiotrópico em todo o corpo. 
Os processos fisiológicos do nosso corpo passam por contínuos ajustes e adaptações ao 
aumento da demanda metabólica causada pelo intenso esforço físico. Desequilíbrio 
eletrolítico, regulação do armazenamento de glicogênio, aumento do estresse oxidativo, 
danos musculares, aumento da liberação de endotoxinas de bactérias gram negativas e 
ativação imune sistêmica, são todas condições supostamente associadas à atividade física 
intensa e podem determinar alterações da permeabilidade intestinal[98]. As adaptações ao 
exercício podem ser influenciadas pelo microbioma intestinal, que mostra uma função 
significativa na produção, armazenamento e gasto de energia obtida por meio da dieta, bem 
como na inflamação, reações redox e estado de hidratação[99]. Durante o exercício de 
endurance, imunossupressão transitória e alterações inflamatórias são observadas, bem 
como a regulação do metabolismo de lipídios e carboidratos, biogênese mitocondrial, estresse 
oxidativo e desidratação [94, 100] O microbioma intestinal fermenta polissacarídeos dietéticos 
complexos, que podem ser usados como fontes de energia no fígado e nas células 
musculares para melhorar o desempenho de resistência, mantendo a glicemia ao longo do 
tempo [101,102] A atividade física demonstrou controlar a função e migração dos neutrófilos, 
diminuir a permeabilidade da mucosa do cólon, inibir citocinas inflamatórias e controlar o 
ambiente redox dentro da célula, o que pode ajudar a retardar os sintomas de fadiga em 
atletas de resistência[103]. Dado que muitos planos dietéticos de endurance são baseados em 
altos níveis de proteína e carboidratos, um desafio chave é projetar dietas que limitem os 
perfis microbianos capazes de produzir metabólitos tóxicos a partir da degradação de 
proteínas enquanto aumenta o número de microorganismos que melhoram o metabolismo 
energético, reduzindo assim o estresse oxidativo e inflamação sistêmica[104]. Atualmente, a 
principal intervenção dietética para modular o microbioma intestinal envolve a suplementação 
de
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probióticos. Em atletas, administração de diferentesLactobacillus e Bifidobacteriumcepas 
podem ajudar a manter um estado de saúde geral, melhorar a função imunológica, melhorar 
a permeabilidade da mucosa intestinal, reduzir o estresse oxidativo e melhorar nossa 
capacidade de obter energia de fontes de carboidratos vegetais [105, 106] Portanto, é 
importante para pesquisas futuras dissecar as respectivas influências que exercícios de alta 
intensidade ou moderados e o microbioma intestinal podem ter sobre o sistema imunológico, 
sistema redox e metabolismo energético e rastrear o impacto dos alimentos funcionais sobre 
o microbioma intestinal [106, 107]
2,5. Manipulação da microbiota intestinal por estimuladores de nutrição
O restabelecimento de uma microbiota intestinal saudável tem efeitos positivos no 
tratamento de doenças relacionadas à disbiose. A regulação do microbioma intestinal 
em indivíduos saudáveis também pode ser útil na prevenção de doenças. Portanto, a 
manipulação do microbioma intestinal apresenta caminhos valiosos para aplicações 
terapêuticas e clínicas. Para influenciar positivamente a saúde por meio da modulação 
terapêutica do microbioma intestinal, este pode ser manipulado alterando a composição 
e / ou a produção funcional de produtos metabólicos. Em particular, a manipulação do 
microbioma intestinal pode ser alcançada usando prebióticos direcionados, probióticos 
e probióticos projetados. É correto, neste ponto, fazer uma distinção entre prebióticos 
(substâncias indigestíveis e não absorvíveis) e probióticos (organismos vivos).[108]. Com 
relação aos prebióticos, sua principal função é estimular a atividade e o crescimento de 
bactérias no trato digestivo. As principais características dessas substâncias são a 
capacidade de resistir à ação de enzimas hidrolíticas e ao baixo pH das enzimas 
gástricas. O microbioma intestinal determina a fermentação dos prebióticos e a 
conseqüente transformação em SCFAs que podem ser usados como fonte de energia
[109]. Durante o processo de fermentação, vários metabólitos são produzidos, muitos 
dos quais desencadeiam uma série de atividades biológicas[110]. Os prebióticos são 
compostos principalmente de fibras, presentes em uma variedade de alimentos, como 
grãos inteiros, frutas, raízes e legumes. Os frutanos do tipo inulina oligofrutose, fruto-
oligossacarídeos e o galacto-oligossacarídeo galactano pertencem aos grupos de 
prebióticos. Foi demonstrado que a fermentação de prebióticos, como 
frutooligossacarídeos, pode ajudar na prevenção de doenças como osteoporose, 
obesidade e câncer colorretal.[94]. O consumo de fibras fermentáveis ou as 
combinações de prebióticos representam uma boa estratégia para ativar os micróbios 
intestinais e melhorar os benefícios à saúde [111, 112] Muitos são os benefícios para a 
saúde proporcionados pela ingestão de fibra alimentar, como risco significativamente 
menor de desenvolvimento de doença cardíaca coronária, derrame, hipertensão, 
diabetes, obesidade e certas doenças gastrointestinais. O aumento da ingestão de fibras 
também reduz a pressão arterial e os níveis de colesterol sérico, glicemia e sensibilidade 
à insulina em indivíduos não diabéticos e diabéticos. A suplementação de fibras em 
pacientes obesos aumenta significativamente
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perda de peso. Além disso, o aumento da ingestão de fibras é benéfico em vários distúrbios 
do trato gastrointestinal, incluindo doença do refluxo gastroesofágico, úlcera duodenal, 
diverticulite, constipação e hemorróidas. As fibras prebióticas parecem aumentar a função 
imunológica também[113]. Foi demonstrado que também a manipulação mediada por dieta 
do microbioma intestinal confere benefícios à saúde do hospedeiro.[114]. No trato 
gastrointestinal, os probióticos desempenham vários papéis funcionais, incluindo, regular a 
secreção de mucina, produzir peptídeos antimicrobianos, manter a integridade da barreira 
intestinal e influenciar a produção de citocinas[115]. Os probióticos geralmente promovem a 
saúde intestinal por meio de diferentes mecanismos, como a regulação dos níveis de pH e 
afetando a resistência à colonização[114]. Atualmente, bactérias gram-positivas bem 
conhecidas que conferem tais benefícios à saúde incluemBifidobacterium e Lactobacillus[116]. 
Dignos de nota são também os chamados probióticos de última geração, referidos como uma 
nova classe de organismos para aplicação farmacêutica exclusiva. A noção de “probióticos de 
nova geração” vem do crescente conhecimento do microbioma humano, que individualiza os 
novos membros dominantes da microbiota adulta. Nesse sentido, a literatura destaca o 
interesse por diversas espécies comocomo Faecalibacterium prausnitzii e Akkermansia 
muciniphila como potenciais novas classes a serem usadas para fins médicos [117]. Pacientes 
com diagnóstico de doenças musculoesqueléticas apresentam predisposição para distúrbios 
gastrointestinais que incluem dispepsia, náuseas, distensão abdominal e hábitos intestinais 
irregulares[118]. A ingestão de medicamentos analgésicos em altas doses para dores 
musculoesqueléticas[119] tem efeitos adversos na fisiologia e morfologia gastrointestinal, 
induzindo ainda mais a perda da integridade da barreira e inflamação [120]. A viabilidade e o 
crescimento do microbioma intestinal podem ser potencialmente prejudicados com o uso 
desses medicamentos. Probióticos e prebióticos podem ser dotados de efeitos terapêuticos 
que podem restaurar a funcionalidade da barreira gastrointestinal e regular negativamente os 
mediadores pró-inflamatórios modulando a atividade de, por exemplo,Clostridia espécie, 
conhecida por induzir a liberação de mediadores pró-inflamatórios [121, 122] A OA 
relacionada à obesidade é potencialmente impulsionada por um processo inflamatório 
persistente de baixo grau participado pela disbiose do microbioma intestinal. Embora mais 
investigações sejam necessárias, as evidências atuais sugerem que a condição pode ser 
prevenida / tratada com a restauração de uma comunidade microbiana saudável de certos 
prebióticos, incluindo a oligofrutose de fibra prebiótica indigestível. Este último pode reduzir a 
inflamação sistêmica e, provavelmente, contribuir para preservar os danos da cartilagem 
articular e o aparecimento de OA em pessoas obesas [8, 35]
3. Conclusões
A microbiota intestinal está estritamente associada à patogênese de inúmeras doenças. 
Curiosamente, evidências emergentes levam à hipótese de que alterações no microbioma 
intestinal também podem ser consideradas como possíveis fatores desencadeantes no 
aparecimento de distúrbios musculoesqueléticos, como OA. O link mais credenciado
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O fator entre esses dois distúrbios pode ser representado pelo aparecimento comum de uma 
inflamação crônica de baixo grau, dando suporte a um novo fenótipo de OA, indicado como OA 
metabólico. Conforme discutido na presente revisão narrativa, OA e disbiose intestinal compartilham 
vários fatores de risco desencadeantes, como envelhecimento, gênero, obesidade e nutrição. Uma 
vez que a composição do microbioma intestinal pode ser alterada por vários fatores, como vida 
sedentária, uso de medicamentos, tabagismo, estresse, viagens, hábitos alimentares errados (dieta 
ocidental), condições de compartilhamento de vida, etc, resultados de preservação do estado de 
saúde da flora intestinal de fundamentalimportância para prevenir o aparecimento de inúmeras 
doenças. A manipulação da microbiota intestinal, juntamente com os resultados positivos 
associados, pode ser alcançada com a mudança para um estilo de vida saudável, com base na 
atividade física regular, dieta saudável enriquecida por vitaminas, minerais e estimulantes da 
nutrição, como prebióticos e probióticos, e hábitos regulares de sono. No futuro, é previsível que o 
perfil do microbioma intestinal possa ser usado como uma ferramenta para prever o desempenho e 
detectar possíveis distúrbios. Além disso, a manipulação do microbioma intestinal pode ser uma 
intervenção potencialmente nova para combater ou prevenir a OA metabólica. No entanto, este 
campo precisa ser mais investigado.
Declarações
Declaração de contribuição do autor
Todos os autores listados contribuíram significativamente para o desenvolvimento e a 
redação deste artigo.
Declaração de financiamento
Este trabalho foi financiado pela Bolsa de Projeto de Pesquisa Universitária (Plano 
Trienal de Pesquisa 2016e2018), Departamento de Ciências Biomédicas e 
Biotecnológicas (BIOMETEC), Universidade de Catania, Itália.
Declaração de interesses concorrentes
Os autores declaram não haver conflito de interesses.
Informações adicionais
Nenhuma informação adicional está disponível para este artigo.
Reconhecimentos
Os autores gostariam de agradecer ao Prof. Iain Halliday por comentar e fazer 
correções ao artigo.
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