ONTOGENIA DA MICROBIOTA HUMANA

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ONTOGENIA DA MICROBIOTA HUMANA
MICROBIOMA: conjunto de genes pertencentes aos microrganismos que residem nos vários tecidos e órgãos do corpo humano
MICROBIOTA: comunidade complexa de espécies microbianas, incluindo Archea, eubactérias, eucariotos e vírus, que ocupam um determinado ecossistema.
ANIMAIS GERM-FREE (GNOTOBIÓTICOS)
Subdesenvolvimento do S.I
Pobre desenvolvimento de vilosidades e criptas do epitélio mucoso
Influencia no comportamento
MAIS MICRORGANISMOS DO QUE CÉLULAS EUCARIÓTICAS!
· Estima-se que o número de bactérias da microbiota seja 10 vezes maior que o número de células que formam os órgãos e tecidos de um ser humano adulto.
· O peso total da microbiota de um adulto pode chegar a 1,2 kg 
· Mais de 40% das fezes humanas úmidas constituem-se de células microbianas
COMO DEFINIR AS ESPÉCIES E SUA QUANTIDADE?
Identificação de filos, famílias, gêneros e espécies
Antigamente: cultivo em vitro
Desvantagem: excesso de microrganismos. Vários não cultiváveis in vitro, alto custo, pequenas diferenças
Atualmente: sequenciamento do gene procariótico que codifica o rRNA
DNA Ribossômico 16S: Identificação altamente específica, pois o gene que codifica este fragmento de RNA ribossômico altera-se muito pouco ao longo do tempo (identificação mais precisa)
SEQUENCIAMENTO DE GENES ESPECÍFICOS – 16S
SEQUENCIAMENTO DE GENOMA INTEIRO – metagenoma
Presentes na Pele, mucosas das vias aéreas, olhos, mucosa oral, estômago, intestinos, trato urogenital, trato genital, placenta, outros órgãos e tecidos (ex. vesícula biliar)
Tudo indica que exista microbiota no sangue (bactérias podem circular pelo sangue sem estar associado a uma patologia)
MICROBIOMAS EM INDIVÍDUOS SAUDÁVEIS
Projeto Microbioma Humano – espécies possuem “core” de microrganismos
- Certas espécies microbianas devem estar essencialmente distribuídas de uma forma UNIVERSAL em indivíduos saudáveis da mesma espécie
- “Core de microrganismos” é acompanhado de variações entre indivíduos, dependendo de suas pressões seletivas
- Alguns filos podem estar presentes em vários nichos do corpo, mas em número variável
PRESSÕES SELETIVAS QUE ATUAM SOBRE AS MICROBIOTAS
-Integridade e funcionalidade dos componentes do Sistema Imunológico
Resposta imune Inata e Adaptativa
Imunidade Celular e Humoral
-Condições do microambiente: Temperatura, pH, umidade, atmosfera gasosa, pressão osmótica, etc.
-Medicamentos: Antibióticos, antifúngicos, antivirais
-Dieta: Alimentos prebióticos, Probióticos, Fast food e carboidratos
-Estilo de vida: Prática de exercícios
-Condições de higiene
MICROBIOTA INSTESTINAL
500-1000 espécies, sete filos
Microbiota retira algumas substâncias das fibras e produz ácidos graxos de cadeia curta
Ac. graxos de cadeia curta ativa Treg -> IL-10 -> resposta anti-inflamatória (mantem integridade do tecido)
EIXO MICROBIOTA-INTESTINO-CÉREBRO
Metabólitos neuroativos produzidos pela microbiota intestinal têm influência no comportamento
Modulam a atividade e a função do sistema nervoso entérico (SNE) e do nervo vago, afetando diretamente as redes neuronais ao longo do corpo, incluindo o cérebro
ONTOGENIA DA MICROBIOTA HUMANA – DA INFÂNCIA A IDADE ADULTA – MICROBIOTA INTESTINAL
Hipótese da colonização in útero: início da colonização ocorreria ANTES do parto, ainda no ambiente uterino
Microbiota da mãe modula a imunidade e metabolismo do feto
Quantidade e diversidade de bactérias do TGI materno aumentam consideravelmente no 3º trimestre da gestação
Placenta, líquido amniótico, mecônio, cordão umbilical (Enterococcus, Streptococcus, Bifidobacterium, Lactobacillus)
Translocação de micro-organismos da microbiota oral e intestinal da mãe para o feto (migração ativa) – hipótese
Hipótese enteromamária: células dendríticas absorvem microrganismos e migram através do sangue para as mamas
-A saúde e o estilo de vida da mãe, bem como sua alimentação ANTES, DURANTE e APÓS a gestação teriam interferência no tipo de microbiota transferida para o feto/criança, afetando a diversidade da microbiota intestinal do feto e o metabolismo e resposta imune da criança.
-Mães obesas tendem a desenvolver crianças com obesidade ainda na primeira infância - Dismiose: presença de microrganismo não tão benéficos
-Variáveis que influenciam na colonização do intestino da criança: Ambiente in útero, modo de nascimento (parto vaginal ou operatório), a alimentação da mãe, a exposição a antibióticos, o ambiente físico envolvente e a genética do hospedeiro
Os primeiros eventos de colonização microbiana fornecem estímulos vitais ao recém-nascido, os quais guiam a sua MATURAÇÃO IMUNOLÓGICA – fornecimento de IgA e IgG pela mãe e produção de IgG pelo contato com microrganismos
No lactente:
Leite materno (10³ a 104 UFC/mL) – importante modulador da microbiota do TGI
-IgA e outros Ac
-Fator bífido – carboidratos digeridos por Lactobacillus e Bifidobacterium
-Oligossacarídeos modulam a ação do sistema linfoide associado ao intestino (GALT), prevenindo translocação bacteriana e alergias
-Lactobacillus promove acidificação do meio intestinal, pois produzem lactato. As Bifidobactérias e Firmicutes transformam lactato em butirato (um ácido graxo de cadeia curta)
-Inibição competitiva – adesão ao epitélio e produção de bacteriocinas 
* Fórmulas infantis:
Não tem microrganismos, não ajuda no desenvolvimento do TGI.
Não possuem muitos carboidratos complexos e aminoácidos
Alguns possuem GOS (galacto-oligossacarídeos) e FOS (fruto-oligossacarídeos)
Quando necessário usar, recomenda-se amamentação MISTA (alternar leite materno e leite de fórmula)
*Desmame (a partir dos 6 meses)
-Necessidade de introdução alimentar
-Lactente inicia parcialmente a digestão de carboidratos, em ação conjunta de suas enzimas com as enzimas bacterianas provenientes da microbiota
-Microbiota mais diversificada: Bacteroides, Clostridium, Enterococcus, Streptococcus, Bifidobacterium
-Antibióticos podem interferir na instalação e no tipo da microbiota – relação com doenças (ex: asma, alergias) – primeiros 6 meses
Na criança
Entre 2 e 3 anos de idade - microbiota estável, dominada pelos filos Bacteroidetes e Firmicutes
Aos 5 anos: microbiota muito parecida com a do adulto
No adolescente “tempestade e estresse”: alterações drásticas do SNC (anatômicas e fisiológicas), alterações hormonais, alteração no padrão do sono, influências do ambiente (dieta, uso de álcool, drogas, etc.)
Adaptação da microbiota à dieta
Geralmente dieta rica em gordura saturada e açúcar (ex: fast food): prejuízo da barreira intestinal – disbiose, inflamação, alterações metabólicas e infecções
Desnutrição/subnutrição leva a perda de função da barreira intestinal e disbiose, que diminui a capacidade de absorção e aumenta a suscetibilidade a infecções
Poda neural: os neurônios que sobram têm que se adaptar a menor quantidade – pode alterar microbiota
No adulto
Seis ordens, 43 famílias e mais de 230 gêneros bacterianos!
Filo Firmicutes (bactérias Gram positivas formadoras de esporo e Gram negativas não formadoras de esporo) – MAIS DIVERSO
Filo Bacteroidetes (bacilos Gram negativos anaeróbios/aerotolerantes)
Filos Proteobacteria, Verrucomicrobia, Actinobacteria
Regiões do TGI com características distintas – variação na diversidade e quantidade de espécies
Estômago e duodeno: 103 UFC/mL (mil UFC/mL) – facultativas, acidófilas (ex: Lactobacillus, Helicobacter)
Jejuno: 105 a 107 UFC/mL – facultativas, acidófilas (ex: Streptococcus, Lactobacillus, outros)
Íleo: 107 a 108 UFC/mL – facultativos e anaeróbios estritos, enterobactérias (ex: Bacteroides, Lactobacillus, Clostridium e outros)
Cólon: 1010 a 1011 UFC/mL (até cem bilhões UFC/mL) – anaeróbios e facultativos
No idoso:
Diversidade microbiana diminui.
Decréscimo no número de bactérias benéficas: Bifidobacterium (F. Actinobactéria) e bacteroides (F. Bacteroidetes); aumento de Clostridium (F. Firmicutes) e bactérias do Filo Proteobacteria. 
Relação com a alteração no estado geral e imunológico do indivíduo (imunossenescência, nutrição inadequada e comorbidades)
Uso de medicamentos e hábitos de vida
Redução daadesão à mucosa intestinal (alterações na microbiota ou na estrutura do muco) 
Relação entre a diversidade de alimentos e a diversidade de espécies da microbiota