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Disbiose C A R A C T E R Í S T I C A S E A T U A L I Z A Ç Õ E S M Ô N I C A D E O L I V E I R A S A N T O S A D R I A N A A L V E S D E M E N E S E S D E L E V E D O V E ( O R G A N I Z A D O R A S ) Disbiose C A R A C T E R Í S T I C A S E A T U A L I Z A Ç Õ E S M Ô N I C A D E O L I V E I R A S A N T O S A D R I A N A A L V E S D E M E N E S E S D E L E V E D O V E ( O R G A N I Z A D O R A S ) SBCSaúde Goiás ISBN 978-65-87580-02-9 Copyright © da Editora SBCSaúde Ltda Editora SBCSaúde: http://sbcsaude.org.br/ ou http://editorasaude.com.br/ Copyright © da Editora SBCSaúde Ltda Diagramação: Editora SBCSaúde Capa: Editora SBCSaúde Revisão: Corpo editorial Está obra estará disponibilizada no formato eletrônico no site da editora (SBCSaúde), no qual é permitido o download completo, bem como compartilhamento da mesma. Vale salientar que sua reprodução parcial ou total somente será permitida desde de que seja atribuído crédito aos autores, bem como a citação da fonte. Em hipótese alguma poderá utilizar essa obra para fins comerciais. Ainda é relevante ressaltar que a violação dos direitos autorais (Lei nº 9610/98) é crime estabelecido pelo artigo 184 do código penal. O Conteúdo dos artigos, bem como seus dados, correção e confiabilidade são exclusivamente responsabilidade dos autores. DADOS DE CATALOGAÇÃO ___________________________________________________________________________ S237 Disbiose: Características e Atualizações/ Mônica de Oliveira Santos, Adriana Alves de Meneses Delevedove [organizadoras]. 1 ed – Goiânia, Goiás: SBCSaúde, 2020. 155 p. 12000 kb - ePUB Incluída bibliografia ISBN 978-65-87580-02-9 1. Disbiose. 2. Intestino. 3. Saúde intestinal. 4. Microbiota Índice para catálogo sistemático CCD 610 ___________________________________________________________________________ Editora SBCSaúde: http://sbcsaude.org.br/ ou http://editorasaude.com.br/ E-mail address: publicacoes@sbcsaude.org.br http://sbcsaude.org.br/ mailto:publicacoes@sbcsaude.org.br Dibiose – Características e Atualizações - ISBN 978-65-87580-02-9 3 | Corpo Editorial Dr. Aroldo Vieira de Moraes Filho/ UNIFAN - GO Dr. Benedito Rodrigues da Silva Neto/ UFG - GO Dr. Ernane Gerre Pereira Bastos/ ULBRA- TO Dr. Jonas Byk - Universidade Federal de Manaus - AM Dr. Lucas Silva de Oliveira/ UNB - DF Dr. Luiz Paulo Araújo dos Santos/ UFG - GO Dra. Adriana Alves de Meneses Delevedove – UNAERP – SP Dra. Aline Helena da Silva Cruz/ UFG - GO Dra. Aline Raquel Voltan/ UNIRV - GO Dra. Aliny Pereira de Lima/ UFG - GO Dra. Andrielle de Castilho Fernandes/ UNIFAN - GO Dra. Carolline Silva Borges/ UFG Dra. Debora de Jesus Pires/ UEG – GO Dra. Érica Izumi - UFT do Paraná - Campus de Santa Maria - PR Dra. Juliana Santana De Curcio/ UFG - GO Dra. Lilian Carla Carneiro/ UFG - GO Dra. Mônica de Oliveira Santos/ UFG - GO Dra. Mônica Santiago Barbosa/ UFG – GO Dra. Pablinny Moreira Galdino de Carvalho/ UFOB - BA Dra. Patricia Fernanda Zambuzzi Carvalho/ UFG – GO Dra. Tereza Cristina Vieira de Rezende/ Universität Basel – Switzerland Dra. Lara Stefânia Netto de Oliveira Leão – UFG-GO Dra. Marcia Regina Pincerati - Universidade Positivo, Curitiba - PR. Dra. Carla Cardoso da Silva/ UNIFAN - GO Dra. Lorena Motta da Silva/ UEG - GO Dibiose – Características e Atualizações - ISBN 978-65-87580-02-9 4 | Autores Adriana Alves de Meneses Delevedove Aline Luiza Ribeiro Ana Paula Silva Servato Brunna Camargo dos Santos Caroline Araujo Silva Clara Elisa Melo Mundim Mariana Queiroz Borges Cynthia Nishigaki Sericaku Daniela Ferreira de Araújo Débora De Bortoli Verdelho Dirceu Alves Carvalho Fernanda Cristina de Abreu Mendes Claudino Gabrielly Medeiros de Souza Giovanna Cabrini Franco Martins Herik Jansen de Souza Pimentel Ingrid Oliveira Camargo Isabela Gonçalves Costa Kalitta Menezes e Silva Karolyna Matos Silva Kissy Rodrigues Borges Laura Macruz David Amaral Capual Lívia Costa de Assis Luana Tavares Gonçalves Ludmyla Auxiliadora Baumgratz de Brito Luís Felipe Pires Fontana Marcella Giovana Gava Brandolis Marconi Augusto Toraci Marçal Mariana Akemy Lopes Iuasse Mariana Queiroz Borges Matheus Campoy Tomazella Matheus Mundim Bernardes Milla Proto de Mattos Sabino Mônica de Oliveira Santos Nayra Cristina da Silva Melo Ondina Almeida Resende Sara Borges de Oliveira Sayro Louis Figueredo Fontes Tallita Rodrigues Suriani Tauana Pereira Lacerda Thayane Fogaça De Medeiros Vinicius Morais De Sousa Yhasmin Fernanda Silveira Lameira Dibiose – Características e Atualizações - ISBN 978-65-87580-02-9 5 | Sumário CAPÍTULO 1 ............................................................................................................................................... 6 História da Disbiose CAPÍTULO 2 ............................................................................................................................................. 20 Microbiota intestinal: composição e características CAPÍTULO 3 ............................................................................................................................................. 31 Microbiota intestinal: ações e funções para o organismo CAPÍTULO 4 ............................................................................................................................................. 43 Fatores que propiciam o desenvolvimento da disbiose CAPÍTULO 5 ............................................................................................................................................. 57 Ação de drogas e fármacos na microbiota intestinal CAPÍTULO 6 ............................................................................................................................................. 70 Como a disbiose causa doenças CAPÍTULO 7 ............................................................................................................................................. 76 Relação entre intestino e sistema imune CAPÍTULO 8 ............................................................................................................................................. 86 Diagnóstico da disbiose CAPÍTULO 9 ............................................................................................................................................. 98 Dieta e efeitos atribuídos aos efeitos dos probióticos e prebióticos ao organismo CAPÍTULO 10 ......................................................................................................................................... 113 Prevenção e Tratamento da Disbiose CAPÍTULO 11 ......................................................................................................................................... 127 Disbiose em Paciente Obesos e Bariátricos CAPÍTULO 12 ......................................................................................................................................... 142 Disbiose e Doenças Mentais https://d.docs.live.net/003f59dd8d99b2ad/SBCSAÚDE/LIVROS-SBCSAUDE/Livro%20Disbiose%20.docx#_Toc77176698 https://d.docs.live.net/003f59dd8d99b2ad/SBCSAÚDE/LIVROS-SBCSAUDE/Livro%20Disbiose%20.docx#_Toc77176698 https://d.docs.live.net/003f59dd8d99b2ad/SBCSAÚDE/LIVROS-SBCSAUDE/Livro%20Disbiose%20.docx#_Toc77176699 https://d.docs.live.net/003f59dd8d99b2ad/SBCSAÚDE/LIVROS-SBCSAUDE/Livro%20Disbiose%20.docx#_Toc77176700 https://d.docs.live.net/003f59dd8d99b2ad/SBCSAÚDE/LIVROS-SBCSAUDE/Livro%20Disbiose%20.docx#_Toc77176700 https://d.docs.live.net/003f59dd8d99b2ad/SBCSAÚDE/LIVROS-SBCSAUDE/Livro%20Disbiose%20.docx#_Toc77176701 https://d.docs.live.net/003f59dd8d99b2ad/SBCSAÚDE/LIVROS-SBCSAUDE/Livro%20Disbiose%20.docx#_Toc77176702https://d.docs.live.net/003f59dd8d99b2ad/SBCSAÚDE/LIVROS-SBCSAUDE/Livro%20Disbiose%20.docx#_Toc77176702 https://d.docs.live.net/003f59dd8d99b2ad/SBCSAÚDE/LIVROS-SBCSAUDE/Livro%20Disbiose%20.docx#_Toc77176703 https://d.docs.live.net/003f59dd8d99b2ad/SBCSAÚDE/LIVROS-SBCSAUDE/Livro%20Disbiose%20.docx#_Toc77176704 https://d.docs.live.net/003f59dd8d99b2ad/SBCSAÚDE/LIVROS-SBCSAUDE/Livro%20Disbiose%20.docx#_Toc77176704 https://d.docs.live.net/003f59dd8d99b2ad/SBCSAÚDE/LIVROS-SBCSAUDE/Livro%20Disbiose%20.docx#_Toc77176705 https://d.docs.live.net/003f59dd8d99b2ad/SBCSAÚDE/LIVROS-SBCSAUDE/Livro%20Disbiose%20.docx#_Toc77176706 https://d.docs.live.net/003f59dd8d99b2ad/SBCSAÚDE/LIVROS-SBCSAUDE/Livro%20Disbiose%20.docx#_Toc77176706 https://d.docs.live.net/003f59dd8d99b2ad/SBCSAÚDE/LIVROS-SBCSAUDE/Livro%20Disbiose%20.docx#_Toc77176707 https://d.docs.live.net/003f59dd8d99b2ad/SBCSAÚDE/LIVROS-SBCSAUDE/Livro%20Disbiose%20.docx#_Toc77176708 https://d.docs.live.net/003f59dd8d99b2ad/SBCSAÚDE/LIVROS-SBCSAUDE/Livro%20Disbiose%20.docx#_Toc77176708 https://d.docs.live.net/003f59dd8d99b2ad/SBCSAÚDE/LIVROS-SBCSAUDE/Livro%20Disbiose%20.docx#_Toc77176709 https://d.docs.live.net/003f59dd8d99b2ad/SBCSAÚDE/LIVROS-SBCSAUDE/Livro%20Disbiose%20.docx#_Toc77176710 https://d.docs.live.net/003f59dd8d99b2ad/SBCSAÚDE/LIVROS-SBCSAUDE/Livro%20Disbiose%20.docx#_Toc77176710 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https://d.docs.live.net/003f59dd8d99b2ad/SBCSAÚDE/LIVROS-SBCSAUDE/Livro%20Disbiose%20.docx#_Toc77176717 https://d.docs.live.net/003f59dd8d99b2ad/SBCSAÚDE/LIVROS-SBCSAUDE/Livro%20Disbiose%20.docx#_Toc77176718 https://d.docs.live.net/003f59dd8d99b2ad/SBCSAÚDE/LIVROS-SBCSAUDE/Livro%20Disbiose%20.docx#_Toc77176718 https://d.docs.live.net/003f59dd8d99b2ad/SBCSAÚDE/LIVROS-SBCSAUDE/Livro%20Disbiose%20.docx#_Toc77176719 https://d.docs.live.net/003f59dd8d99b2ad/SBCSAÚDE/LIVROS-SBCSAUDE/Livro%20Disbiose%20.docx#_Toc77176720 https://d.docs.live.net/003f59dd8d99b2ad/SBCSAÚDE/LIVROS-SBCSAUDE/Livro%20Disbiose%20.docx#_Toc77176720 https://d.docs.live.net/003f59dd8d99b2ad/SBCSAÚDE/LIVROS-SBCSAUDE/Livro%20Disbiose%20.docx#_Toc77176721 Dibiose – Características e Atualizações - ISBN 978-65-87580-02-9 6 | Sara Borges de Oliveira1 1. Faculdade de Medicina – Universidade Alfredo Nasser Aparecida de Goiânia - Goiás Dirceu Alves Carvalho1 Mariana Akemy Lopes Luasse1 2. Faculdade de Medicina. – Universidade Federal de Goiás. Goiânia - Goiás Thayane Fogaça de Medeiros1 Mônica de Oliveira Santos2 A história da disbiose tem início com as primeiras análises da microbiota intestinal no final do século XIX e início do século XX. Metchnikoff, zoólogo-imunologista e pesquisador de longevidade, ganhador do Prêmio Nobel, jamais mencionou a palavra disbiose. Porém, ele chamou a atenção para os microrganismos residentes e seus diferentes efeitos no corpo humano, que ele questionou serem "normais" ou "patológicos". Metchnikoff acreditava que o intestino grosso humano não era útil e funcionava “meramente” para fornecer condições favoráveis às bactérias, muitas das quais ele pensava não poderem ser úteis e provavelmente estavam diminuindo a vida humana e que um dia a cirurgia permitiria a remoção cirúrgica de rotina deste órgão inútil [1]. Um médico-romancista da mesma época, Elliott Furney, usou “eubiose” e “disbiose” em seu relato de ficção científica sobre clonagem e regeneração de animais. No entanto, ele implantou esses termos em um sentido diverso ao da microbiologia portanto não é adequado citar ele como a fonte do conceito de disbiose [1]. O primeiro uso microbiológico do termo disbiose aparece em um artigo de 1920 de C. Arthur Scheunert que alegou que a disbiose intestinal estava implicada na doença dosequinos e que poderia ser evitada por estábulos e água limpa. Mais tarde em sua carreira, Scheunert se envolveu em pesquisas sobre digestão em seres humanos, especialmente prisioneiros durante a Segunda Guerra Mundial, mas o principal legado desse projeto é uma forte crítica ética [1]. O renascimento da disbiose na literatura científica ocorreu na década de 60, através do trabalho de Helmut Haenel, um “microecologista” da era do pós-guerra em Potsdam, Alemanha. Haenel fez menções repetidas à disbiose e deu a ela seu conceito atual de mudança e desequilíbrio, o que CAPÍTULO 1 História da Disbiose Dibiose – Características e Atualizações - ISBN 978-65-87580-02-9 7 | poderia ser contrastado com o estado "normal" positivo que ele chamou de eubiose [2]. Haenel realizou análises do conteúdo intestinal humano e das fezes, a fim de caracterizar os microrganismos no intestino humano nas diversas fases da vida. Ele descobriu que crianças convalescentes, apesar de consideradas “clinicamente saudáveis”, possuíam uma microbiota tão alterada que não deve ser entendida como eubiose com composição normal, mas como disbiose com relações perturbadas. Haenel então propôs critérios para detectar essas associações perturbadas quantificando variações das contagens bacterianas típicas para intestinos e fezes. Haenel reconheceu que a cultura não poderia mostrar a composição total da microbiota, mas pensou que suas contagens orgânicas funcionavam como indicadores efetivos do estado global da “MICROBIOTA intestinal”. Sua pesquisa ergueu questões sobre a estabilidade da microbiota hospedeira, desequilíbrio e respostas a perturbações, como os efeitos da dieta (incluindo leite materno), cesarianas e tratamentos antimicrobianos nas comunidades de micróbios intestinais [2]. MICROBIOTA INTESTINAL O termo microbiota intestinal refere-se a uma diversidade de microrganismos vivos principalmente bactérias anaeróbias, que colonizam o intestino logo após o nascimento. É constituído por microbiota nativa e de transição temporária, sendo considerado como um dos ecossistemas mais complexos, com cerca de 1.000 bactérias distintas. Seu estabelecimento é influenciado por múltiplos fatores e chega ao ápice por volta dos dois anos de idade [4]. A microbiota intestinal influencia diretamente na saúde do Hospedeiro, sendo fundamental salientar que as bactérias podem ser patogênicas, mas também são essenciais à vida, devendo haver uma simbiose entre o hospedeiro e as bactérias, uma espécie de mutualismo, a qual ambos se beneficiem em prol da saúde do hospedeiro. O ser humano criou uma relação simbiótica e mutualista com a microbiota intestinal e 95% bactérias não trazem efeitos maléficos para ser humano. Não é a microbiota que está dentro da gente, somos nós que estamos dentro da microbiota. 100 micróbios para cada célula humana. A primeira fonte de micróbios para a colonização do trato gastrointestinal (TGI) é o parto, principalmente o normal, por ter contato direto com a microbiota fecal da mãe. Seguido então pelo ambiente e amamentação, essa por sua vez sofre grande influência pelo uso de leite humano ou leite industrializado [5]. As principais bactérias que compõea microbiota entérica são benéficas e/ou probióticas e as nocivas. Como exemplo de probióticas temos as Bifidobactérias e Lactobacilos (Bacteroides spp., Bifidobacterium spp., Lactobacillus spp., e para as nocivas podem ser citadas a Enterobacteriaceae e Clostridium spp. São Dibiose – Características e Atualizações - ISBN 978-65-87580-02-9 8 | encontrados também na microbita entérica a Eubacterium spp., Fusonbacterium spp., PeptoStreptococcus spp., Ruminococcus [6]. O trato gastrointestinal humano saudável é colonizado por microorganismos e a sua formação possui tanto bactérias (principalmente anaeróbicas), como fungos e vírus. De acordo com alguns autores, ao nascer, o intestino é estéril, sendo colonizado durante o parto normal ou cesária [1]. No entanto, tem autores que afirmam através de estudos que o intestino é colonizado ainda no útero materno, mesmo sem haver qualquer evidência de ruptura da barreira amniótica. Esse estudo mostra que a placenta possui uma MICROBIOTA microbiana que compreende micróbios não patogênicos dos filos Tenericutes, Firmicutes, Bacteroidetes, Proteobacteria e Fusobacteria; que o líquido amniótico tem uma comunidade microbiana distinta, mas que é caracterizada por baixa diversidade, baixa riqueza e com predominância de Proteobacteria; e que o mecônio contém uma microbiota complexa, com Prevotella sendo a predominante no primeiro mecônio [7]. Assim sendo, em média a microbiota intestinal atinge a sua composição até os dois anos de idade, mantendo-se estável até que alterações no sistema imunológico, fatores genéticos do hospedeiro e fatores ambientais consigam, casualmente, desequilibrar a sua composição [2,3]. A colonização do TGI infantil completa é de extrema importância para a saúde do bebê e posteriormente para o adulto, a sua instalação e manutenção pode reduzir a proliferação e disseminação de bactérias multirresistentes. As bactérias entéricas apresentam funções favoráveis ao hospedeiro como as antibacterianas, imunomodulação e metabólicos nutricionais [8]. Dibiose – Características e Atualizações - ISBN 978-65-87580-02-9 9 | Os períodos neonatais e da infância são etapas importantes no estabelecimento da comunidade microbiana intestinal. Os neonatos nascidos de partos normais são expostos a vagina materna e a microbiota fecal, esses possuem predominância por Prevotella spp. e Lactobacillus. Todavia, os que nascem por cesariana não entram em contato direto com a população microbiana vaginal materna e, acaba que, são mais propensos a ter um microbioma dominado por micróbios (Corynebacterium, Staphylococcus e Propionibacterium spp) que são derivados da pele da mãe, do ambiente ou da equipe hospitalar. Durante a primeira semana após o nascimento, o domínio principal é o gênero Bifidobacterium, observados em recém- nascidos vaginais, enquanto os bebês nascidos de cesariana tem a prevalencia em Firmicutes [7]. A microbiota é fundamental para sobrevivência. Ela contribui para o bem-estar do organismo do ser humano impedindo o estabelecimento de bactérias patogênicas que geralmente são ocasionadas pelo desequilíbrio dessa. Os micróbios que colonizam o trato digestivo influenciam na transformação de nutrientes, no suprimento de vitaminas, na maturação da imunidade da mucosa e na comunicação intestino-cérebro. A função da microbiota intestinal depende principalmente de bactérias dos filos Bacteroidetes, Firmicutes, Actinobacteria e Proteobacteria. Grandes mudanças na proporção entre esses filos, como, ampliação de patógenos e/ou redução de bactérias benéficas de novos grupos bacterianos levam a disbiose. O descontrole dessa microbiota pode causar perda de efeitos imunes reguladores na mucosa intestinal, sendo associada a doenças inflamatórias e imuno-mediada [9]. Alcançar uma homeostase adequada durante o momento de colonização do trato gastrointestinal, é um dos elementos imprescindíveis para a modulação do sistema imune adequado e indução da tolerância imunológica. O não funcionamento desse Dibiose – Características e Atualizações - ISBN 978-65-87580-02-9 10 | sistema é a principal causa de doenças autoimunes. A disbiose apresenta um agravante quando associado com permeabilidade intestinal, constipação e diarreia. Na microbiota anormal, a quebra dos peptídeos e reabsorção de toxinas do lúmen intestinal acontece de maneira inadequada, induzindo o surgimento de patologias pelo não funcionamento das funções da microbiota intestinal. Em pessoas saudáveis, nota-se uma microbiota estável. Os agentes patogênicos quando obtidos são eliminados devido à presença da microbiota comensal. Contudo, ao obter uma quantidade significativa de bactérias patogênicas (Salmonella spp., Vibrio ou Estafilococcus), podem induzir uma desordem na microbiota natural, lesando assim os mecanismos de defesa e gerando sintomas clínicos. As bactérias intestinais são apreciadas por propocionarem benefícios ao hospedeiro, como, fornecendo vitaminas, metabolizando compostos indigestíveis, defendendo contra colonização de patógenos, contribuindo para o desenvolvimento da arquitetura do intestino e para o funcionamento do sistema imune. As bactérias colônicas podem fermentar substratos endógenos derivados do hospedeiro, tais como, muco e enzimas pancreáticas. À vista disso, a microbiota intestinal produz metabólitos (substância resultante do processo de metabolismo) que certamente são absorvidos pelo sangue onde eles podem alcançar o cérebro e o fígado [10]. Definição de disbiose: Podemos definir disbiose intestinal como um desequilíbrio do ambiente microbiano: Dibiose – Características e Atualizações - ISBN 978-65-87580-02-9 11 | A disbiose intestinal ocorre pelo desequilíbrio da microbiota local, havendo nesse caso, aumento no número de microrganismos patogênicos em relação àqueles considerados benéficos para nosso organismo [22]. Esse desequilíbrio pode ocasionar aumento na permeabilidade intestinal, resultando na passagem ascendente de lipopolissacarídeo (LPS) para a circulação sistêmica, gerando uma endotoxemia metabólica e desenvolvimento de um estado inflamatório crônico [11]. De modo geral a disbiose intestinal é causada pela falta de cuidado adequado com o trato gastrointestinal como má alimentação, consumo excessivo de alimentos processados e estresse. Tratamentos prolongados com antibióticos também podem desempenhar um importante papel no desenvolvimento da disbiose intestinal, pois além de conferir resistência aos microrganismos patogênicos ainda podem diminuir consideravelmente a população de microrganismos benéficos [12]. Com referência a isso, a disbiose caracteriza-se como um problema sério, e consequente dos hábitos mantidos atualmente, que tem grandes chances de perturbar o organismo humano e por isso deve ser mais investigada. Gases, cólicas, diarreias e prisão de ventre frequentes já é um quadro clínico que indica disbiose [13]. Ela pode ocasionar uma série de complicações ao organismo como a má digestão e absorção de nutrientes no intestino delgado, produção de toxinas, mal estar, diarreia, inflamação e produção de substâncias peptídicas mutagênicas e carcinogênicas através da combinação de toxinas e proteínas provenientes da alimentação [21]. É uma característica de doenças inflamatórias intestinais, distúrbios metabólicos, doenças auto-imunes e distúrbios neurológicos, podendo desencadear doenças nas primeiras semanas de vida ou durante a vida adulta [9]. Ela pode apresentar diversas causas como por distúrbios metabólicos, autoimunes, neurológicos e inflamatórios [2]. O Quadro clínico típico do paciente com disbiose intestinal engloba mau hálito,flatulência, dispepsia, eructação, distensão abdominal. É inquestionável o impacto que a saúde intestinal trás e as consequências advindas da disbiose estão relacionadas com diversas patologias, como, por exemplo, o câncer. Bactérias intestinais patogênicas produzem carcionógenos poderosos. Ademais, metabólitos bacterianos podem possuiratividade genotóxica, mutagênica ou carcinogênica e contribuir para o desenvolvimento de câncer, quando há um longo período de exposição, que é o que acontece na disbiose intestinal. Dibiose – Características e Atualizações - ISBN 978-65-87580-02-9 12 | Anatomofisiologia: Quando pensamos em disbiose temos que entender também o conceito de barreira intestinal, que é influenciada fisiologicamente pelo MUCO, TIGH JUNCTIONS (TJ), ADHERING JUNCTIONS (AJ), MICROBIOTA, SECREÇÃO ÁCIDA DO ESTÔMAGO, E PERISTALTISMO. O nosso contato do meio interno com o meio externo é feito através de um tubo que vai da boca até ânus. Esse tubo é chamado de TGI. Ele funciona como um exército, que vai escolher o que entra e o que sai do corpo. O intestino possui 8 a 9 metros de comprimento, fornecendo a maior interface entre o corpo e o mundo exterior. As células epiteliais cobrem as superfícies externas da mucosa intestinal e negociam a interação com o ambiente circundante. É a interação entre os indivíduos e o meio ambiente em que vivem que dita o destino clínico, ela é fisicamente e mecanicamente regulada por interfaces biológicas que dividem o corpo humano do ambiente que o circunda. Tanto fatores exógenos, como endógenos afetam a estruturação microbiana do intestino. Muitas vezes, é necessário mais que um fator para induzir à disbiose, visto que a microbiota intestinal tem uma capacidade de se adaptar a variações na disponibilidade de nutrientes e mudanças de condições ambientais. Os fatores imprescindíveis que influenciam a composição da microbiota intestinal são a dieta, fármacos, sistema imunológico e a devida microbiota. Mudanças moderadas na composição microbiana podem fornecer uma oportunidade para que outros fatores agravantes (estresse oxidativo, bacteriófagos) amplifiquem as mudanças em agentes bacterianos, ao ponto de levar a uma disbiose [9]. Para digestão e absorção, além de nutrientes absorvíveis, a mucosa intestinal também enfrenta antígenos externos. Assim, é necessária uma barreira para bloquear a entrada desses antígenos enquanto absorve nutrientes. No intestino, a linha dessa barreira é mantida por uma camada de células epiteliais especializadas que estão ligadas entre si por proteínas de junção estreita (TJ). Se ocorrer alguma anormalidade entre esses fatores, a permeabilidade intestinal pode aumentar. Com isso, poderá levar a um vazamento intestinal o que permitirá a entrada de antígenos externos do lúmen intestinal no hospedeiro, o que pode promover respostas imunes locais e sistêmicas; podendo surgir ou exacerbar doenças, como doença inflamatória intestinal, doença celíaca, hepatite autoimune, diabetes tipo 1, esclerose múltipla e lúpus eritematoso sistêmico [14]. A barreira física entre o lúmen intestinal e a circulação sistêmica permite a absorção de nutrientes e impede a penetração da bactéria. A barreira intestinal é composta preferencialmente por enterócitos (são sobrepostos por uma camada de muco que forma uma barreira física entre epitélio subjacente e o lúmen do trato gastrointestinal e protege o epitélio contra agentes nocivos, Dibiose – Características e Atualizações - ISBN 978-65-87580-02-9 13 | vírus e bactérias patogênicas). A barreira do muco consiste em camada interna, que é presa à camada celular epitelial e é desprovida de bactérias; e em camada externa que pode ser lavada facilmente e é colonizada por bactérias. Os mecanismos de defesa intestinal são reforçados por células imunes na lâmina própria, que desempenham um papel essencial na proteção da mucosa intestinal contra invasões de bactérias [8]. Abaixo do epitélio intestinal, existem placas de Peyer e folículos linfóides isolados. Dentro destes, há Células B, células T, células dendríticas (DCs) e neutrófilos que orquestram a resposta imune. As células caliciformes apresentam antígenos luminais adquiridos às células CD103 e dendríticas em lâmina própria no intestino delgado. Além disso, células caliciformes e GAPs são capazes de detectar patógenos invasores e inibir a translocação de bactérias patogênicas para o sistema imunológico do hospedeiro. Outro componente da barreira imunológica é a IgA secretora, que reside principalmente nas superfícies da mucosa intestinal [14]. As células epiteliais intestinais (IECs) servem como uma barreira física no intestino, sendo renovadas a cada 3-5 dias. Existem vários tipos de IECs funcionais, como os enterócitos, células caliciformes, células Paneth, células M, células enteroendócrinas, células de tufo. Os enterócitos são células absorventes e vitais para captação de nutrientes, e podem controlar a abundância de bactérias Gram positivas. O revestimento das células epiteliais intestinais são contínuo e o contato entre elas são selado por TJs. A via paracelular permite o transporte de substâncias através do epitélio intestinal pelos espaços entre essas células. No topo do epitélio intestinal, existem as camadas interna e externa, que cobrem o revestimento epitelial intestinal e fornecem proteção para separar os microrganismos luminais do epitélio [14]. As moléculas bioquímicas com propriedades antimicrobianas existem no muco e no interior do lúmen, elas formam uma rede para diminuir a carga de bactérias colonizadas e reduzir a chance de contato entre antígenos no lúmen e células hospedeiras [14]. Permeabilidade intestinal: A permeabilidade intestinal se refere a mudanças no fluxo de solutos e fluidos entre o lúmen e os tecidos através do epitélio [17]. O epitélio do intestino é sustentado pelo citoesqueleto, que se estende através das porções látero-apicais das células e forma as TJ. Essas junções são uma via de acesso de macromoléculas, que permite ou não a passagem bidirecional de substâncias. As rotas de permeação de substâncias pela mucosa do intestino são: a transcelular, onde as moléculas são menores que 0,4nm (manitol) e atravessam as membranas celulares através de pequenos poros aquosos, de alta incidência, presentes na membrana dos enterócitos; e paracelular, no qual as moléculas são maiores que 0,5nm (lactulose) Dibiose – Características e Atualizações - ISBN 978-65-87580-02-9 14 | e atravessam canais aquosos maiores existentes nas TJ, de baixa incidência e susceptíveis ao estresse hiperosmolar [18]. Quando se utilizam marcadores com pesos moleculares variáveis, constata-se a presença de poros maiores e menores localizados entre as células epiteliais. Esse modelo é conhecido como teoria da via única. A permeação a macromoléculas aumenta em processos que causam reação inflamatória na mucosa intestinal. A ruptura da barreira intestinal e a permeação aumentada de macromoléculas têm sido relacionadas a mecanismos etiopatogênicos comuns a doenças inflamatórias do trato gastrointestinal e a doenças autoimunes. Para que a mucosa possa desempenhar sua função de forma adequada, sua integridade deve permanecer e o uso de bactérias probióticas vem sendo relacionado a essa manutenção da integridade do epitélio do intestino [18]. A permeabilidade do intestino pode ser alterada por excesso ou por defeito, e sua análise tem implicações na etiologia e na patogenia de doenças intestinais e sistêmicas [16]. No entanto, a modulação da permeabilidade intestinal mantém a homeostase da mucosa e, portanto, nem sempre resulta em resultados clínicos patológicos [19]. Diferençasentre as junções: As tigh junctions (TJ) e adhering junctions (AJ) fornecem contatos adesivos entre as células epiteliais vizinhas. Embora essas junções compreendam proteínas diferentes, há semelhanças nos papéis das proteínas transmembranares especializadas na formação de contatos adesivos extracelulares entre as células e intracelulares ao citoesqueleto de actina e vias de sinalização. A AJ desempenha múltiplas funções, como por exemplo, iniciação e estabilização da adesão célula-célula, regulação do citoesqueleto de actina, sinalização intracelular e regulação transcricional. O núcleo da AJ inclui interações entre glicoproteínas transmembranares da superfamília de caderina (caderina-E), e os membros da família da catenina (p120-catenina, β-catenina e α-catenina). Juntas, essas proteínas controlam a formação, manutenção e função das AJ. As TJ têm duas funções exclusivas, são elas: função de vedação que impede a mistura de proteínas da membrana entre as membranas apical e baso-lateral e função de portão que controla a passagem paracelular de íons e solutos entre as células. As TJ contêm proteínas transmembranares, occludinas e claudinas, que conferem essas funções, e proteínas citoplasmáticas de andaimes ZO-1, -2 e -3 associadas que podem vincular TJ ao actina-citoesqueleto e à AJ [15]. A função de barreira da mucosa intestinal pode ser alterada por: infecções intestinais, disbiose, deficiência de IgA secretora, consumo de alimentos alergênicos ou de compostos tóxicos, álcool, anti-inflamatórios Dibiose – Características e Atualizações - ISBN 978-65-87580-02-9 15 | não esteroides, antibióticos, quimioterapia, radioterapia, entre outros [16]. A função da barreira intestinal refere-se à capacidade da mucosa e componentes da barreira extracelular (muco) para evitar trocas. As camadas do muco intestinal e cólon formam a primeira barreira. Ainda que o muco e as camadas sem agitação previnam alguns organismos e moléculas grandes, eles fazem pouco para impedir o fluxo de moléculas pequenas. Entretanto, a interrupção da produção de muco pode levar a danos intestinais e doenças inflamatórias. Se falamos em disbiose, temos uma mucosa intestinal mais fina, ruptura na localização e distribuição das TJ e resposta anormal do hospedeiro de peptídeos antimicrobianos e de imunoglobulinas IGA. O aumento de permeabilidade intestinal, que é a perda ou redução da expressão das TJ, estão relacionadas a várias doenças crônicas. Tudo acompanha um processo inflamatório crônico corporal, que por muitas vezes está alojada no TGI. Com toda essa alteração da permeabilidade, ele perde essa função de barreira e começa a entrar partículas que não deveriam entrar. Como se nosso exército estivesse enfraquecido. Entram partículas bacterianas (LPS) e partículas alimentares. E isso faz um stress no sistema imune, pois este entende que está sendo atacado e começa a formar anticorpos, principalmente IgG. A permeabilidade intestinal e o antígeno luminal (Ag), através da via transcelular e de células dendríticas, regulam a passagem das moléculas entre o lúmen intestinal e a submucosa. As TJ regulam firmemente o tráfico de Ag paracelular [19]. A TJ é um complexo proteico que se forma dentro dos lipídios da membrana plasmática específica. Essas junções restringem fluxo com base no tamanho e na carga. Citocinas relacionadas à doença, fator de necrose tumoral e interleucina-13, podem regular diferencialmente a seletividade do tamanho e a seletividade da carga dessa junção. Existem as vias de poros e de vazamentos de fluxo paracelular através da TJ que se referem a alta capacidade, rotas seletivas e seletivas de carga, e rotas não seletivas de baixa capacidade, respectivamente. A interleucina- 13 eleva o fluxo através da via dos poros. O fator de necrose tumoral aumenta o fluxo pela via de vazamento. Ambas as vias são envolvidas na perda de barreira associada à doença [17]. A zonulina é um biomarcador de permeabilidade intestinal que descreve o papel patogênico do intestino com vazamento em uma variedade de doenças inflamatórias crônicas (CIDs), mas também, a ativação da via da zonulina faz parte do mecanismo fisiológico para manter a homeostase da mucosa. Contudo, a zonulina não está envolvida em todos os CIDs e que nem todos os CIDs foram associados ao aumento da permeabilidade intestinal. A Zonulina é composta por uma família de proteínas [pré- Dibiose – Características e Atualizações - ISBN 978-65-87580-02-9 16 | haptoglobina 2 (HP2), precursor da HP2] relacionadas. Haptoglobina evoluiu de uma proteína associada à serina protease associada à lectina de ligação à manose (MASP) que perdeu sua função de protease devido a mutações para adquirir novas funções, como por exemplo a capacidade de modular TJs intercelulares. Entre alguns estímulos luminais intestinais que podem estimular a liberação de zonulina, o crescimento excessivo de bactérias e as proteínas causadoras de doença celíaca (DC) foram identificadas como os dois gatilhos mais poderosos. A secreção de zonulina é dependente de MyD8825 e é seguida por um aumento na permeabilidade intestinal secundária à desmontagem da proteína ZO-1 do complexo juncional apertado. A gliadina desencadeia a liberação de zonulina através do receptor CXCR3 ativado pelo seu envolvimento no MyD88 com um subsequente aumento da permeabilidade intestinal. A ativação da via da zonulina pode representar um mecanismo defensivo que libera microorganismos, contribuindo para a resposta imunológica inata do hospedeiro contra alterações no ecossistema microbiano (colonização bacteriana intestino delgado ou alterações na sua composição ou ambas). Estes achados estão de acordo com a crescente evidência sobre o papel das mudanças na composição e função do microbioma, causando alterações funcionais na permeabilidade intestinal, com subsequente aumento Tráfico de pessoas e quebra de tolerância, levando a doença inflamatória crônica em indivíduos geneticamente suscetíveis. As doenças que a zonulina tem sido implicada são: envelhecimento, doença celíaca, síndrome do intestino irritável, obesidade, diabetes mellitus, entre outras. Independentemente dessas CIDs, as etapas que levam a quebrar tolerância e logo depois o desenvolvimento da CID, parecem serem semelhantes [19]. Vários componentes do meio inflamatório estão envolvidos no aumento da permeabilidade. O fator de necrose tumoral alfa (TNFα) é a citocina mais associada à junção epitelial (TJ), à desregulação e ao comprometimento da barreira intestinal, no entanto, as interleucinas-13 (IL-13), os interferon gama (IFN-γ), as IL-6 ou IL-1beta (IL- 1β) também foram envolvidos [20]. O butirato e os ácidos graxos de cadeia curta aumentam a transcrição da claudina 1 e a competência de barreira, e abaixam a claudina 2 formadora de poros. Os polifenóis da dieta têm sido usado na tentativa de reduzir a permeabilidade intestinal e melhorar a função TJ, interferindo nas vias de transdução, porém tem ocorrido efeitos adversos, como atividades pró-oxidantes, perturbações de transportadores e modulação de algumas enzimas. A Catequina (CAT) é um dos principais monômeros de flavan-3-ol (polifenol) na dieta, enquanto a procianidina dímero B2 (PB2) é uma proantocianidina dimérica generalizada; esses dois estão presentes em alimentos, como cacau, maçã, Dibiose – Características e Atualizações - ISBN 978-65-87580-02-9 17 | vinho tinto, chá, entre outros e promovem respostas anti-oxidantes, impedindo produção de espécies reativas de oxigênio (ERO) e morte celular apoptótica. Entretanto, os efeitos por trás do papel protetor dos flavan-3-ols no início da doença intestinal inflamatória podem estar relacionadosa diferentes vias. Apesar de suas limitações, os modelos celulares in vitro ainda são úteis para prever os efeitos mediados pelos compostos naturais na permeabilidade da barreira epitelial [20]. Várias substâncias exógenas coloniza o lúmen intestinal, como microorganismos, toxinas e antígenos. Sem a barreira intestinal funcionando adequadamente, essas substâncias podem penetrar nos tecidos abaixo do revestimento epitelial intestinal, difundir no sangue e circulações linfáticas e perturbar a homeostasia tecidual. Entretanto, existe um sistema de barreira com propriedades físicas, bioquímicas e imunológicas que impedem a entrada da maioria dos patógenos [14]. No intestino, a comunicação entre bactérias e o hospedeiro é amplamente dependente do reconhecimento de padrões moleculares associadas a micróbios por padrões receptores expressos em células imunes e não imunes. Quando há um intestino com vazamento, bactérias comensais no lúmen intestinal são capazes de escapar deste, com isso poderá induzir a inflamação e causar danos sistêmicos ao tecido se translocado para circulação periférica [14]. A fosfatase alcalina intestinal é ativamente ancorada na membrana do epitélio ou secretada no lúmen intestinal, a atividade dela pode aumentar bactérias supressoras de lipopolissacarídeos (Bifidobacterium) e reduzir as produtoras de lipopolissacarídeos (Escherichia coli). A ativação do receptor 4 do toll-like (TLR4), que é uma proteína transmembranar que pertence à família de receptores de reconhecimento de padrões (PRRs) e que é mais conhecido por reconhecer o lipopolissacarídeo (LPS), inibi a proliferação e promove a apoptose de células- tronco intestinais. Metabólitos bacterianos (butirato) também foram identificados como inibidores da proliferação de células-tronco do intestino, porém a arquitetura de cripta intestinal protege as células-tronco intestinais desse efeito negativo dele [14]. Conclusão: Portanto, a microbiota é fundamental para a sobrevivência. Grandes mudanças na proporção entre os filos Bacteroidetes, Firmicutes, Actinobacteria e Proteobacteria levam a disbiose [9]. Na disbiose ocorrerá aumento da quantidade de bactérias maléficas e diminuição das benéficas, diminuição da diversidade das bactérias e crescimento em locais onde normalmente não são encontradas essas bactérias. https://en.wikipedia.org/wiki/Pattern_recognition_receptor https://en.wikipedia.org/wiki/Lipopolysaccharide Dibiose – Características e Atualizações - ISBN 978-65-87580-02-9 18 | REFERÊNCIAS: 1. HOOKS, K. B.; MALLEY, M. A. O. Dysbiosis and Its Discontents. American Society for Microbiology, Volume 8 Issue 5 e01492-17, 10 out. 2017. https://doi.org/10.1128/mBio.01492-17 2. NEUHANNIG, C.; RÉGIS, C. P.; SOIKA, J. H.; SILVA, L. A. S.; QUINTANILHA, V. A. B.; BUSSOLOTTO, L. T.; VICENTINI, M. S.; BELLO, S. R. B. Disbiose Intestinal: Correlação com doenças crônicas da atualidade e intervenção nutricional. Res., Soc. Dev. 2019; 8(6):e25861054, 29 março 2019. http://dx.doi.org/10.33448/rsd-v8i6.1054 3. PANTOJA, C. L.; COSTA, A. C. C.; COSTA, P. L. DE S.; ANDRADE, M. DE A. H.; SILVA, V. 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Universidade de Ribeirão Preto - UNAERP – SP. Vinicius Morais de Sousa1 Adriana Alves de Meneses Delevedove2 Composição da microbiota intestinal A formação da colonização do trato gastrointestinal inicia durante o nascimento e continua a se desenvolver até 3 anos de idade, modificando os microrganismos prevalentes. Nessa parte do organismo aloja uma variedade de gênero/espécies bacterianas, sendo compostos em sua maioria por Bacteroidetes e Firmicutes que podem variar em composição de acordo com a idade, comprimento do trato gastrointestinal e sexo. A divisão da microbiota do intestino varia de acordo à sua localização no trato gastrointestinal. No estômago e duodeno, devido à presença de suco gástrico e pancreático e das enzimas; a densidade bacteriana é abundantemente baixa. Essa densidade aumenta gradativamente no intestino delgado distal até chegar a atingir o cólon, onde a sua maior concentração. Um desequilíbrio da microbiota pode interferir na motilidade e na permeabilidade intestinal, na função visceral e na resposta imune [3]. Determinadas alterações que ocorrem tanto no sistema imune quanto no sistema metabólico do hospedeiro, podem levar a distúrbios gastrointestinais, como em distúrbios intestinais (doença celíaca), distúrbios metabólicos (obesidade, diabetes), doenças mentais (distúrbios alimentares, transtorno do espectro autista) e distúrbios do sistema neural central [1,2,3]. Microbiota intestinal é um ecossistema simbiótico com o qual os seres humanos estão sempre interagindo. A microbiota entérica é composta por microrganismos, constituindo um ecossistema rico, com cerca de 500 espécies bacterianas. Cada pessoa apresenta 160 espécies bacterianas distintas. 90% das bactérias fecais no adulto pertencem às Firmicutes (Gram positivas - 65%) e Bacteroidetes (Gram negativas - 25%). Sendo CAPÍTULO 2 Microbiota intestinal: composição e características Dibiose – Características e Atualizações - ISBN 978-65-87580-02-9 21 | que os anaeróbios (principalmente Bacteroides e Bifidobacterium) dominam em relação aos aeróbios [4]. Existe o microbioma que é um genoma coletivo dos microrganismos que habitam no intestino e em outros nichos ecológicos, no qual contém 600.000 genes em cada indivíduo. E o metagenoma que é um genoma humano e microbiano [4]. É concedido ao microbioma, a habilidade para formar uma barreira no intestino pelas bactérias patogênicas, a diminuição do pH relacionada à fabricação de ácidos e o estímulo à produção de substâncias (imunoglubulina A e mucina) que inibem a adesão de agentes patogênicos [4]. O sistema nervoso central modifica o microambiente intestinal, regulando a motilidade do intestino de secreção. Tanto fatores extrínsecos, como intrínsecos regulam a composição da microbiota intestinal. No entanto, as bactérias reagem a essas mudanças produzindo neurotransmissores ou neuromoduladores (colina derivada de bactérias, triptofano, gorduras de cadeia curta, ácidos graxos essenciais e grelina ou leptina) no intestino [1]. Padrões gerais de enterotipos que compõem a microbiota intestinal ajudam a distinguir as populações microbianas. A variedade de microbiomas é influenciada por microrganismos geneticamente relacionados, idade semelhante e dietas comuns [3]. A relação entre as células procariotas e eucariotas desempenha um papel importante desde o nascimento. Na fase inicial o número e a variedade da colônia bacteriana são reduzidos, aumentando gradualmente sua complexidade, que com 2 anos de idade consegue a maioria das propriedades da microbiota do adulto. Os fatores, como, o tipo de parto ou de leite, o ambiente ou a genética, podem influenciar na colonização do hospedeiro, na sua fase mais precoce. A alimentação tem a capacidade de causar alterações na composição do microbioma [4]. Dibiose – Características e Atualizações - ISBN 978-65-87580-02-9 22 | Os Firmicutes, os Bacteroidetes e as Proteobacteria, são as principais bactérias intestinais. Esses filos bacterianos auxiliam na absorção e na degradação dos nutrientes. Os Firmicutes incluem os Clostridium spp., Eubacterium spp., Faecalibacterium spp., Roseburia spp. e Ruminococcus spp. Os Bacteroidetes incluem bactérias pertencentes ao gênero Bacteroides spp. e Prevotella spp. O principal gênero pertencendo ao filo Actinobacteria no intestino humano é Bifidobacterium spp [3]. Acredita-se que os fungos compreendem aproximadamente 0,03% do microbioma intestinal. Nota-se alta diversidade fúngica entre os seres humanos. O gênero Candida spp. é o mais comum e o mais frequente, seguido de Saccharomyces spp. e Cladosporium spp. Alguns fungos podem estar presentes em altas taxas no intestino humano, a existência destes é devido a fontes Dibiose – Características e Atualizações - ISBN 978-65-87580-02-9 23 | ambientais tais como a água, local onde eles podem ser facilmente encontrados. Gêneros como Penicillium spp. e Aspergillus spp., não residem em intestino humano. As principais espécies de fungos encontrados em organismos humanos são fungos transitórios ou ambientais e não podem colonizar o intestino. Os fungos são instáveis e apenas 20% destes, isolados em primeira coleta, são identificados novamente após quatro meses. Alguns fungos estão correlacionados a processos inflamatórios (Malassezia sympodialis que é conhecido por secretar alérgenos potentes que podem aumentar a inflamação local na parte lesada do intestino de pacientes com doença inflamatória intestinal). M. sympodialis pode acionar os mastócitos para liberar leucotrienos cisteínicos e elevar a resposta da IgE dos mastócitos, o que pode levar à inflamação [3]. Foram identificadas 13 espécies de poliomavírus, onde uns causam doenças e outros não. As colônias virais são formadas por 90% de bacteriófagos, ao passo que os vírus eucarióticos representam aproximadamente 10%. Os recém-nascidos salietam a maior variedade de fagos, essa multiplicidade diminui com o avançar da idade. A função dos vírus no trato gastrointestinal humano é ampliar a aptidão bacteriana como fontes de informação (exemplo: fonte de genes de resistência a antibióticos), para melhorar a imunidade das bactérias ou do hospedeiro humano e proteger contra patógenos [3]. O gênero da Archaea que tem sido encontrado no trato gastrointestinalé a Methanobrevibacter spp. Outros gêneros que também têm no intestino, são Methanosphaera spp., Nitrososphaera spp., Thermogynomonas spp., e Thermoplasma spp. Distinções nas amostras de microbioma de Archaea podem ser devidas ao método utilizado e/ou relações complexas com outra microbiota. As espécies, Methanobrevibacter e Nitrososphaera, revelaram previamente ser mutuamente exclusiva e potencialmente associada à ingestão de carboidratos [3]. Ainda que, fungos, arqueas e vírus são considerados raros na composição da microbiota, eles apresentam um impacto significativo na saúde do hospedeiro [3]. A colonização do trato gastrointestinal infantil completa é muito importante para a saúde do recém-nascido e posteriormente para o adulto, pois a sua instalação e manutenção pode reduzir a disseminação de bactérias resistentes. As principais bactérias que compõe a microbiota da criança são benéficas e/ou probióticas (Bifidobactérias e Lactobacilos) e as nocivas (Enterobacteriaceae e Clostridium spp). Probióticos são microrganismos vivos que oferecem vantagens para a saúde do hospedeiro (ex: normalização da microbiota, diminuição da permeabilidade intestinal, proteção contra invasores patogênicos, auxílio nos reestabelecimentos pós antibicoterápicos e estimulação do sistema imunológico) [9]. As fezes de bebês que são amamentados com o Dibiose – Características e Atualizações - ISBN 978-65-87580-02-9 24 | leite materno, possuem 99% de bifidobactérias na sua microbiota, já os que se alimentam de leite de fórmula possuem uma MICROBIOTA mais heterogênea. Na composição das espécies de bifidobactérias que colonizam o intestino das crianças existe um predomínio de Bifidobacterium longum e Bifidobacterium bifidum [4]. Em adultos pode ser comum o encontro de Bifidobacterium spp., Bacteroides spp., Clostridium spp. e Eubacterium. Em menor presença pode ser encontrados os gêneros Lactobacillus spp., Escherichia spp., Enterobacter spp., Streptococcus spp. e Klebsiella spp [3]. Os idosos possuem uma diminuição da variedade e uma instabilidade da microbiota intestinal, levando ao favorecimento dos patobiontes (Helicobacter hepaticus, Helicobacter pylori, Clostridium difficile, Prevotela spp. e Klebsiella spp, Streptococcus, Staphylococcus e Enterococcus e algumas espécies da família Enterobacteriaceae), que são espécies de bactérias que favorecem estados patológicos, no qual não são capazes de gerar doença na presença de uma microbiota normal de um indivíduo saudável [4]. BACTÉRIAS FUNÇÕES BIOLÓGICAS Clostridium sporogenes, E. coli Proteger contra lesões induzidas pelo estresse a nível GI, modulação da expressão de gene pro-inflamatórios, aumentar a expressão de genes anti- inflamatórios. Associação das patologias GI, do eixo cérebro- intestino de algumas condições neurológicas Lactobacillus, Bifidobacterium, Enterobacter, Bacteroides, Clostridium Absorção das gorduras alimentares e vitaminas lipossolúveis, manter a função de barreira intestinal, auxiliar em funções endócrinas que visam a regulação homeostática dos triglicerídeos, do colesterol, da glicose e da energia Bifidobacterium, Ativar o eixo neuronal intestino- cérebro-fígado para regular a Dibiose – Características e Atualizações - ISBN 978-65-87580-02-9 25 | Roseburia, Lactobacillus, Citrobacter, Clostridium homeostase da glicose, influenciar a permeabilidade da parede intestinal Bifidobacterium Fornecer fontes endógenas complementares de vitaminas, fortalecer a função imune e exercer efeitos epigenéticos na proliferação celular Eubacterium, Roseburia, Faecalibacterium e Coprococus Diminuição do pH, inibição do crescimento de agentes patogênicos; estimulação da absorção de água e sódio; participação na síntese de colesterol; fornecimento de energia às células epiteliais A colonização do trato gastrintestinal possui uma comunidade bacteriana estável. As espécies bacterianas são encontradas em concentrações e regiões específicas [5]. A pele é composta por bactérias das espécies de Actinobacteria, Firmicutes, Proteobacteria e bacteroidetes; pelos gêneros Staphylococcus, Propionibacterium (associado a locais sebáceos) e Corynebacterium basicamente; e pelo Filo de Thaumarchaeota da arquéia, possivelmente envolvido na oxidação de amônia [6]. Na cavidade oral encontra-se principalmente bactérias anaeróbicas na concentração de 106 - 109 UFC/ml, sendo as espécies: Bifidobactéria, Propionibactéria, Bacterióides, Fusobactéria, Leptotrichia, Peptostreptococci, Estreptocci, Veillonella e Treponema [5]. Há pouca ação das bactérias no estômago por causa do ácido clorídrico que atua como um agente germicida na concentração de 0-103 UFC/ml, sendo as espécies: a Helicobacter pylori (indivíduos com úlcera péptica ou neoplasia de estômago), Lactobacillos e Streptococos. A resistência bacteriana pode ser diminuída por uma baixa secreção de HCL, o que leva em alguns casos à inflamação da mucosa gástrica ou até mesmo um risco aumentado de supermultiplicação no intestino delgado, na qual, é moderadamente estéril [5]. O H. pylori Dibiose – Características e Atualizações - ISBN 978-65-87580-02-9 26 | é uma bactéria Gram negativa de forma espiralada, sendo a principal causa de gastrite crônica ativa; acomete mais da metade da humanidade, sendo considerada importante problema de saúde pública [11,13]. Esse agente desempenha importante papel na gênese da úlcera péptica. Admite-se que a infecção pelo H. pylori seja adquirida principalmente na infância [11]. O gênero Helicobacter é composto atualmente de, no mínimo, 27 espécies que compartilham propriedades comuns, especialmente aquelas relacionadas com a vida no estômago, onde podem localizar-se no fundo e no corpo, mas é principalmente no antro onde as bactérias são encontradas em maior densidade [12]. A microbiota do íleo proximal consiste em 103 -104 UFC/ ml com predominância de bactérias gram positivas aeróbicas e a do íleo distal consiste em 1011-1012UFC/ml do íleo distal, com principalmente bactérias gram- negativas aneróbicas (Escherichia coli), pois a bactéria no intestino delgado é impulsionada pela rápida absorção e utilização de carboidratos simples, que poderia tornar essa população particularmente sensível à composição dos alimentos ingeridos. Em particular, o gênero Streptococcus expressou genes para essas funções em altas correspondentes à alta abundância relativa da população . No entanto, a comunidade não é necessariamente consistente ao longo de todo o intestino delgado, e há evidência de que a composição bacteriana se torna mais semelhante à do cólon em o íleo terminal [6]. Logo, o espaço de trânsito por meio do intestino delgado não concede um maior desenvolvimento bacteriano. Todavia, no cólon o tempo de trânsito é mais alargado, tendo uma microbiota mais diversificada [5]. O gênero archaeal Metanobrevibacter, que se alimenta de metabólitos de outros micróbios intestinais e produz metano, geralmente é encontrado no cólon e é altamente ativo; junto com outros desse mesmo gênero, no entanto, menos dominante, esses organismos removem o hidrogênio do ambiente local e, tornando assim, a fermentação do polissacarídio mais termodinamicamente favorável. No cólon, há uma barreira contínua de muco intestinal que cobre o epitélio, organizado em uma camada interna que bloqueia a maioria das bactérias e uma camada externa que abriga bactérias de espécies como: mucolíticas (como Akkermansia muciniphila), mucolizáveis (como Bacteroides), Bifidobacterium, e não- mucolíticas que podem se alimentar a jusante metabólitos desse processo. Entretanto, no intestino delgado, existeapenas uma camada de muco intestinal e é mais irregular do que a do cólon [6]. No intestino grosso, há a microbiota dominante com 109 -1011 UFC/ml, constituída apenas por bactérias anaeróbias estritas (Bacteroides, Eubacterium, Fusobacterium, PeptoStreptococcus, Bifidobacterium); a microbiota subdominante com concentração de 107 -108 UFC/ml, possui principalmente bactéria anaeróbia Dibiose – Características e Atualizações - ISBN 978-65-87580-02-9 27 | facultativa (Escherichia coli, Enterococcus faecalis e algumas vezes Lactobacillos); e a microbiota residual (< 107 UFC/ml de conteúdo), que possui uma grande diversidade de microrganismos procarióticos (Enterobacteriaceae, Pseudomonas, Veillonella) e alguns eucarióticos (leveduras e protozoários) [5]. PRINCIPAIS BACTÉRIAS ANAERÓBICAS DO TGI DE IMPORTÂNCIA CLÍNICA MÉDICA A comunidade bacteriana vaginal na maioria dos indivíduos é dominada pelo gênero Lactobacillus, possuindo uma baixa diversidade, mas com espécies e linhagens presentes diversas e variáveis que têm efeitos importantes na saúde feminina [6,7]. Os lactobacilos beneficiem o hospedeiro reduzinho o pH vaginal por meio de produtos finais de fermentação, fazendo com que a vagina esteja protegida de infecções genitais [8]. Entretanto, trabalhos recentes também revelaram que um subconjunto de indivíduos possui uma microbiota vaginal mais heterogênea, incluindo Gardnerella, Atopobium, Megasphaera, Streptococcus e Prevotella [6]. Dibiose – Características e Atualizações - ISBN 978-65-87580-02-9 28 | Características da microbiota intestinal: PH NO TGI BACTÉRIAS CARACTERÍSTICAS Lactobacilos spp. Não esporulados Aerotolerantes pH 5-6,2 Habitat: cavidade oral, trato intestinal e geniturinário feminino Raramente provocam doenças (ex: infecções genitais femininas) Bifidobacterium spp. Bacilos gram-positivos não formadores de esporos Anaeróbios estritos Mais prevalente em crianças < 5 anos e leite materno ESTÔMAGO pH 1,5-5 DUODENO pH 5-7 JEJUNO pH 7-9 ÍLEO pH 7-8 CÓLON pH 5-7 Dibiose – Características e Atualizações - ISBN 978-65-87580-02-9 29 | Produtor de ácido lático e ácido acético Diminui pH intestinal Clostridium spp. Esporulados Anaeróbios estritos e aerotolerantes Habitat: trato intestinal Bacteroides spp. Habitat: cólon Patologias associadas: infecções microbianas e extraintestinais Fusobacterium Bacilo gram-negativo Patologias associadas: infecções bucais e câncer cólon Prevotella spp. Microbiota residente oral e intestinal Patologias associadas: infecções bucais Conclusão: Portanto, no trato gastrointestinal (TGI) é alojado uma variedade de gênero/espécies bacterianas, sendo compostos em sua maioria por Bacteroidetes e Firmicutes. A formação desse trato se inicia durante o nascimento e continua até os 3 anos de idade. A composição e as características da microbiota variam de acordo com a sua localização no TGI. Um desequilíbrio dessa microbiota pode interferir na motilidade, na permeabilidade intestinal, na função visceral e na resposta imune. REFERÊNCIAS 1. ZHU, S.; JIANG, Y.; XU, K.; CUI, M.; YE, W.; ZHAO, G.; JIN, L.; CHEN, X. The progress of gut microbiome research related to brain disorders. Journal of Neuroinflammation, 17 de janeiro de 2020. https://doi.org/10.1186/s12974-020-1705-z https://doi.org/10.1186/s12974-020-1705-z Dibiose – Características e Atualizações - ISBN 978-65-87580-02-9 30 | 2. DALILE, B.; OUDENHOVE, L V.; VERVLIET, B.; VERBEKE, K. The role of short-chain fatty acids in microbiota– gut–brain communication. Nature Reviews | Gastroenterology & Hepatology, 23 de maio 2019. https://doi.org/10.1038/s41575-019-0157-3 3. SANTOS, M. O.; SILVA, L. M.; SOUSA, G. R.; CARNEIRO, L. C. 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Faculdade de Medicina – Universidade Alfredo Nasser Aparecida de Goiânia – GO. 2. Universidade de Ribeirão Preto - UNAERP – SP. Marconi Augusto Toraci Marçal1Brunna Camargo dos Santos1 Adriana Alves de Meneses Delevedove2 O trato gastrointestinal (TGI) é formado por vários órgãos, os quais se diferem, em suma, por sua localização e características constitucionais como pH, temperatura, presença de alguns solutos e enzimas, por exemplo. A partir dessas características, sabe- se que, teremos para cada região uma composição heterogênea de sua microbiota. Então, intuitivamente, é possível perceber que a microbiota de todo TGI é variada, sendo composta por diferentes tipos de microrganismos, como fungos, vírus e bactérias, como vimos anteriormente, e todos com uma gama extensa de gêneros. Sabendo que cada microrganismo tem preferência por uma localidade, seja devido alteração de pH ou por maior ou menor relação com o peristaltismo, cada local possui uma microbiota específica (1). Essa microbiota é diferente para cada indivíduo, sendo diretamente determinada por sua dieta, estrutura anatômica do organismo hospedeiro, imunidade, genética do hospedeiro, envelhecimento, condições de higiene e uso de medicamentos, entre outros. Então, mudanças que ocorram em quaisquer desses fatores podem interferir na relação entre esses microrganismos e o organismo que os possui (2). Funções A microbiota do TGI, assim como de outras partes do organismo, possui uma relação simbiótica com o seu hospedeiro, ou seja, ambos se beneficiam dessa associação. Esses microrganismos são numerosos e desempenham diversos papeis no organismo humano como proteção contra agentes CAPÍTULO 3 Microbiota intestinal: ações e funções para o organismo Dibiose – Características e Atualizações - ISBN 978-65-87580-02-9 32 | infecciosos através da competição por sítios de adesão e por nutrientes, imunomodulação, influenciam e auxiliam na digestão e metabolismo de alimentos (Figura 1), sendo importantíssimos para a manutenção da saúde do indivíduo. Essa interação ocorre de maneira específica, por meio de sítios de ligação determinados geneticamente (3). Além disso, ressaltaremos a importância do intestino, ou melhor dizendo, a microbiota intestinal com diversos órgãos do corpo, sejam eles próximos ou não. Corroborando com a máxima que “o que acontece nos intestinos não fica nos intestinos”, visto que quando estudadas as patologias, em sua maioria não ocorrem de forma individualizada, tendo repercussões por todo o organismo, principalmente, nesse caso, quando falamos em disbiose intestinal que pode ter repercussões neurais, dermatológicas, ginecológicas, gástricas etc. Nos mostrando a importância de se reconhecer a importância de olhar para o organismo de uma forma integral. Figura 1 - Funções da microbiota intestinal Influência no metabolismo Os microrganismos residentes do TGI auxiliam na digestão, melhorando o desempenho intestinal. O ser humano absorve açúcares simples (galactose, glicose), dissacarídeos (sacarose, galactose e maltose), porém tem limitações diárias quanto à hidrolisação de polissacarídeos. Esses polissacarídeos não hidrolisados pelo organismo do hospedeiro são prontamente degradados pela microbiota intestinal (4). Essa digestão dos polissacarídeos promove formação e liberação de ácidos graxos de cadeia curta (AGCC) como acetato, propinato e butirato, principalmente (Figura 2), e é a principal forma de obtenção desses produtos no TGI. Porém, algumas condições podem contribuir para que o metabolismo realizado pelo próprio organismo contribua mais significativamente para a formação de AGCC como ingesta alcoólica, intolerância à glicose, jejum prolongado, entre outros (5). Dibiose – Características e Atualizações - ISBN 978-65-87580-02-9 33 | Figura 2 - Principais ácidos graxos de cadeia curta (AGCC) formados. Os AGCC têm diferentes funções, eles servem de substrato tanto para a gliconeogênese, quanto para a síntese de lipídeos (lipidogênese) no fígado, também são precursores na formação de colesterol, atuam no crescimento, desenvolvimento e diferenciação celular, são apontados como moduladores em processos inflamatórios e resposta imune a bactérias anaeróbicas, além de servir como fonte de energia para as células colônicas e intestinais, entre outros (5). O butirato é a principal fonte energética para os colonócitos, e substrato para a cetogênese. O acetato tem pouca absorção no cólon, logo que produzido é quase que instantaneamente absorvido e captado pelo fígado, onde é utilizado na gliconeogênese, cetogênese, lipogênese, produção de glutamina, glutamato e colesterol. Já o butirato, que também serve de substrato no fígado, é associado a gliconeogênese, síntese de colesterol, e formação de piruvato (5). Além da formação de AGCC, no processo de digestão de materiais que não foram digeridos previamente pelo organismo, outros nutrientes são formados como a vitamina K, vitamina B12, tiamina e riboflavina, que ficam disponíveis para a absorção. Eles também hidrolisam andrógenos, estrógenos, sais biliares e ésteres de colesterol. O que reforça a importância desses microrganismos residentes no TGI de um hospedeiro saudável (6). Imunomodulação A associação hospedeiro-microbiota fornece estimulação de forma contínua ao sistema imunológico humano, favorecendo o desenvolvimento dele. Os microrganismos provocam expansão de linfócitos intraepiteliais, aumento de centros de maturação de células produtoras de anticorpos (imunoglobulinas) nas Placas de Peyer (tecido organizado que forma centro germinativo de linfócitos B e de proveniência A G C C Acetato Propinato Butirato Dibiose – Características e Atualizações - ISBN 978-65-87580-02-9 34 | de células precursoras, reguladoras e produtoras de IgA ao longo do intestino), e consequentemente aumentam o número desses compostos circulantes no sangue. Essa relação aconteceu para aperfeiçoar o sistema imune de forma a evitar hipersensibilidade à antígenos alimentares, tolerar microrganismos que vivem em simbiose e destruir organismos patogênicos detectados (7). Para manter a relação harmônica entre o binômio hospedeiro-microbiota, o contato direto da mucosa com esses microrganismos é minimizado, evitando a inflamação de mucosa e translocação bacteriana, para isso, temos uma barreira física formada pela camada tecidual simples, camada de muco e secreção de IgA presente na lâmina própria da mucosa e moléculas antimicrobianas (Figura 3) (8). As proteínas antimicrobianas exercem um papel fundamental na imunidade inata do organismo, elas podem tanto agredir a parede celular bacteriana através de enzimas como por ruptura da membrana interna das bactérias. As α-defensinas são expressas pelo tecido epitelial, ou são fabricadas a partir de produtos derivados da microbiota comensal, relacionada com receptores de reconhecimento de padrões (RRPs). A REG3γ é uma lectina controlada de acordo com a microbiota, está expressa no organismo humano desde seu nascimento e possui efeito microbicida sobre bactérias gram-positivas (8). A resposta inata está relacionada tanto pela detecção direta de microrganismos ou de derivados de seus produtos, que emitem sinais através de receptores tipo Toll, tipo Nod, e ácidos graxos de cadeia curta. Ainda não se sabe o mecanismo de penetração sistêmica dos metabólitos microbianos. Esses metabólitos através dos receptores citados anteriormente impulsionam a produção e a emigração de monócitos da medula óssea, caracterizando, dessa forma, um estímulo à hematopoese do hospedeiro (8). Dibiose – Características e Atualizações - ISBN 978-65-87580-02-9 35 | Figura 3 - Composição do sistema imune inato do TGI humano Caso, de alguma forma, os microrganismos comensais entrarem em contato com a mucosa intestinal (bacteremia
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