Intestino e Cérebro

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01. Microbiota Intestinal e a Saúde............................................03
Colonização do intestino e alterações da microbiota
ao longo da vida..............................................................................05
Inflamação e intestino................................................................07
Eixo cérebro-intestino................................................................09
Produção de neurotransmissores pela
microbiota............................................................................................12
Impacto da disbiose intestinal na saúde
mental....................................................................................................14
Como modular a microbiota intestinal com
probióticos e prebióticos...........................................................17
Psicobióticos – um novo conceito.......................................19
02.
03.
04.
05.
06.
07.
08.
Índice
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Microbiota intestinal é, por definição, o conjunto de
microrganismos (não só bactérias) que povoam/colonizam o trato
gastrointestinal do ser humano (TGI). O microbioma intestinal diz
respeito ao genoma desses microrganismos os quais estabelecem
com o hospedeiro uma relação de mutualismo, em que ambos
contribuem e se beneficiam com o equilíbrio entre eles. A
microbiota intestinal é bastante diversificada e numerosa. 
Com o progresso de técnicas de genética e o avanço no estudo do
microbioma, hoje é possível descrever algumas espécies
integrantes da microbiota, bem como os produtos derivados do seu
metabolismo. Estudos de metagenômica, metatranscriptômica,
metaproteômica e metametabolômica, permitem descrever a
diversidade de espécies microbianas existentes no intestino. 
A microbiota intestinal caracteriza-se pelo seu constante
dinamismo, sendo que este pode ser afetado por inúmeros fatores
ambientais como dieta, estilo de vida, prática regular de atividade
física e idade. O desenvolvimento da microbiota ocorre logo após o
nascimento e vai ter influência na fisiologia do hospedeiro. Além
disso, a microbiota materna terá um papel importante também,
por isso durante a gestação é de extrema importância que a mãe
mantenha hábitos saudáveis, pois isso irá influenciar no início desta
composição da microbiota do bebê. O tipo de parto também pode
influenciar nessa composição, assim como a introdução alimentar.
Ela terá papel essencial no desenvolvimento e morfogênese de
órgãos e na manutenção do equilíbrio de tecidos e órgãos.
Contribuirá, também, para o desempenho de funções metabólicas,
principalmente na obtenção de energia a partir da dieta e no
desenvolvimento do sistema imunológico. 
Microbiota Intestinal e a
Saúde Humana
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O desenvolvimento adequado tanto do GALT (isto é, do tecido
linfóide associado à mucosa intestinal, que constitui o sistema
imunológico do trato gastrointestinal), como da tolerância
imunológica são de extrema importância para o hospedeiro pois
permitem que este seja menos suscetível a desenvolver patologias.
É perceptível o quanto a microbiota irá influenciar a saúde. Quando
ocorre um desequilíbrio, o organismo fica mais suscetíveis a invasão
de patógenos, gerando um supercrescimento bacteriano, produção
de toxinas e aumento da permeabilidade intestinal, o que pode
gerar alterações imunológicas e hormonais. Logo é impossível
pensar em homeostase e não lembrar de cuidar da microbiota.
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Uma das coisas mais interessantes acerca do intestino é saber que
ele é colonizado por cerca de 100 trilhões de células bacterianas.
Porém, ele não é composto apenas por bactérias, há outros
microrganismos que o povoam, assim se forma o que chamamos
de microbiota intestinal.
Embora a composição da microbiota seja relativamente estável ao
longo da vida do indivíduo, esta pode ser alterada por diversos
fatores, como a microbiota materna, idade, fatores genéticos,
tratamento antibiótico, estilo de vida e dieta.
A microbiota intestinal está envolvida em funções cruciais para a
homeostasia do hospedeiro, como digestão e síntese de nutrientes,
desenvolvimento do sistema imunitário e trato digestivo do
hospedeiro, e produção de moléculas ativas farmacologicamente.
Para além disso, pode atuar como barreira contra patógenos e
parece ter influência no desenvolvimento do sistema nervoso e
funções cognitivas. Deste modo, uma alteração do equilíbrio da
microbiota intestinal pode causar diversas situações patológicas.
A microbiota se desenvolve logo após o nascimento e a medida que
a população envelhece ela vai mudando e tentando se ajustar às
mudanças. A alteração do equilíbrio ocorre a partir de alguns
fatores primordiais.
 
Colonização do intestino e
alterações da microbiota
ao longo da vida
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A figura 1 ilustra alguns desses fatores, desde do tipo de
amamentação a uma má alimentação (rica em alimentos
industrializados), pois alguns podem aumentar a produção de
citocinas pró-inflamatórias. Inclui-se, também, o consumo de álcool;
tabagismo; sedentarismo (que faz com que ocorra o aumento de
peso e com isso há mudanças na composição da microbiota);
privação do sono; estresse por conta do hormônio cortisol (que fará
com que o ambiente intestinal fique mais sensível a bactérias não
benéficas); e o uso de medicamentos, principalmente os
antibióticos, visto que alguns podem não ser tão absorvidos e
alterarão, assim, a flora intestinal.
A dieta é, dentre todos, o mais importante para manter um
equilíbrio visto que irá fornecer os nutrientes tanto para o
hospedeiro quanto para as bactérias que ali povoam.
Figura 1: Alterações da microbiota ao longo da vida
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A microbiota intestinal é, na maioria do tempo, estável, e alguns
fatores ajudam nessa homeostase, como dieta, estilo de vida,
prática regular de atividade física e idade.
Porém há fatores que podem causar um desequilíbrio e, nesse
momento, a barreira intestinal se enfraquece e deixa o intestino
mais suscetível a patógenos. Isso pode resultar em um
supercrescimento bacteriano, produção de toxinas e aumento da
permeabilidade intestinal, que resultam em alterações
imunológicas e hormonais.
Esse desequilíbrio é conhecido como disbiose, que é um desarranjo
das bactérias boas e ruins, que pode resultar em alterações
imunológicas e hormonais. Assim, os hábitos de vida mencionados
acima fazem com que a microbiota transitória prevaleça sobre a
residente, predispondo a distúrbios gastrintestinais e inflamatórios.
Estima-se que cerca de 400 espécies de bactérias habitam o trato
gastrointestinal humano, sendo o cólon o local de maior
povoamento bacteriano devido às condições favoráveis para a
proliferação dos microrganismos.
As bactérias que ali vivem são divididas em dois grupos: que são
consideradas benéficas, probióticas, como por exemplo, as
Bifidobactérias e Lactobacilos e as que são consideradas
prejudiciais, nocivas, como por exemplo, as Enterobacteriaceae e
Clostridium ssp, classificando assim uma colonização heterogênea.
 
Inflamação e intestino
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A composição da microbiota intestinal tem grande impacto no ser
humano, quando ela não está harmônica pode proporcionar a
multiplicação de bactérias patogênicas e consequentemente a
produção de toxinas metabólicas.
Em outras palavras, quando essa microbiota é acometida por
algum desequilíbrio, o organismo fica propício ao crescimento de
fungos, bactérias e outros patógenos, esses microrganismos
produzem toxinas que são absorvidas pela corrente sanguínea,
induzindo processos inflamatório, interferindo na expressão
genética, no sistema imunológico, no risco de doenças crônicas e
graves, desde diabetes mellitus até neoplasias gastrintestinais.
Entre os processos inflamatórios é possível citar algumas doenças
autoimunes, que são conhecidas como doenças inflamatórias
intestinais (DII). Esse é um termo genérico usado para descrever
distúrbios que envolvem inflamação crônica do trato digestivo, a
doença de Crohn e a retocolite ulcerosa/ colite ulcerativa.
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O cérebro é o órgão matriz do sistema nervoso que está localizado
dentro do crânio nos seres humanos e é o principal centro de
regulação e controle das atividades corporais: sede da consciência,
do pensamento, da memória e da emoção.
É ele, portanto, que permite ao homem identificar, perceber e
interpretar o mundo que o rodeia. Já o intestino é parte
importantíssima do sistema digestório, sendo a sua principal
função a de absorção de nutrientes e água.
O intestino é dividido em duas partes: intestino delgado e intestino
grosso. No primeiro, é onde ocorre a absorção de grande parte dos
nutrientes ingeridos.
No segundo, é absorvida grande parte da água utilizada no
processo de digestão. Ao ler a definição de cada um, é possível
pensar que eles não estão relacionados ao cérebro.
Contudo, tais órgãos estão interligados, formando um eixo que é
conhecido como eixo cérebro-intestino. Essa conexão pode ser
comparada como uma “linha telefônica” de alta complexidade que
se comunica bidirecionalmente, caso o sinal de um lado falhe o
outro lado não irá entender perfeitamente, com isso gera distúrbios
gastrointestinais, emocionais, obesidade, doenças neurológicas.
A microbiota influencia a formação e modulação do funcionamento
do eixo intestino-cérebro. A microbiota intestinal tem um impacto
significativo nos processos relacionados à síntese de
neurotransmissores, a mielinização de neurônios no córtex pré-
frontal, e também está envolvida no desenvolvimento da amígdala
e do hipocampo. 
 
Eixo cérebro-intestino
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As bactérias intestinais também são uma fonte de vitaminas, cuja
deficiência acredita-se estar relacionada à resposta à terapia
antidepressiva e pode levar à exacerbação dos sintomas
depressivos.
A microbiota intestinal desempenha um papel importante na
fisiopatologia da depressão. A depressão (transtorno depressivo
maior, TDM) é uma doença psiquiátrica séria que afeta
negativamente os pensamentos, o comportamento, os
sentimentos, a motivação e a sensação de bem-estar de forma
persistente.
Atualmente, a depressão é considerada uma doença da civilização
moderna, devido à sua elevada prevalência.
A conexão (vide figura 2) será feita a partir de substâncias
chamadas de mediadores hormonais, como serotonina e dopamina
(responsáveis pela sensação de bem-estar), que são liberadas no
intestino e caem na corrente sanguínea até chegar ao cérebro. 
Outra via é a imunológica, quando proteínas liberadas por células
do sistema imune, como as citocinas, também caem no sangue e
vão até o cérebro. São vários os mecanismos que fazem a ligação
entre esses dois eixos e os tornam algo tão complexo.
As interações entre cérebro e intestino são complexas e muito
importantes e para entendermos é necessário compreender que
comunicação neuronal é exercida através do sistema nervoso
entérico e do nervo vago, e tem um papel fundamental nos sinais
do encéfalo para o trato GI e vice-versa, fazendo assim a “linha
telefônica”. A figura 3 ilustra a relação entre a microbiota e o
sistema imune, por exemplo.
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Figura 3: Ligação da microbiota com o sistema imune
 
Figura 2: Vias que fazem a comunicação do eixo intestino-cérebro.
 
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Atualmente, a ciência sabe que as bactérias intestinais têm
receptores e produzem neurotransmissores que possibilitam uma
comunicação direta com o cérebro por vias neurais, exatamente da
mesma maneira como o nervo vago funciona.
São vários os neurotransmissores produzidos por espécies
comensais como a serotonina, o GABA, as catecolaminas, a
acetilcolina e a histamina. Diferentes estudos revelam que as
bactérias probióticas estão aptas a produzir substâncias
neuroativas, as quais exercem influência direta sobre o eixo cérebro
intestino.
O GABA é o principal inibidor do neurotransmissor no cérebro,
onde a sinalização está bem ativada, tendo função importante na
fisiopatologia dos transtornos de ansiedade e humor.
As células enteroendócrinas encontradas ao longo do trato
intestinal representam um maior produtor de hormônios e aminas
biogênicas no corpo, dentre elas, a histamina, a serotonina e as
catecolaminas (dopamina, noradrenalina e adrenalina).
A serotonina será determinante para uma boa conexão intestino-
cérebro, pois a maior parte deste neurotransmissor encontra-se no
sistema entérico, sendo sintetizado pelas células enterocromafins
(células de Kulchitsky) do trato gastrointestinal.
 
Produção de
neurotransmissores pela
microbiota
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Assim, a alteração da dieta induz a alteração ou diminuição de
neurotransmissores causando um estresse alimentar. Portanto, a
ansiedade e depressão podem ser moduladas de maneira eficiente
pela dieta. 
Os neurotransmissores utilizados por diferentes bactérias
intestinais têm funções importantes, exemplos dessas bactérias e
funções respectivamente são: Lactobacillus sp e Bifidobacterium
spp, que podem produzir ácido aminobutírico (GABA); Escherichia
sp, Bacillus sp. ou Saccaromyces spp., que sintetiza noradrenalina;
Streptococcus sp, Escherichia sp. e Enterococcus spp. podem
produzir serotonina; Bacillus sp. produz dopamina e Lactobacillus
sp., que pode sintetizar acetilcolina.
Logo, percebe-se que a microbiota intestinal é uma moduladora da
cognição e da emoção de seu hospedeiro.
 
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Ainda na comparação da conexão cérebro-intestino a uma linha
telefônica de alta complexidade, o sistema imune será um
intermediário entre a microbiota e o cérebro. As citocinas podem
sinalizar para o cérebro via nervo vago, ou diretamente nas regiões
permeáveis da barreira hematoencefálica. Porém, se o sinal de um
lado falhar o outro não receberá a informação correta, o que
causará um desequilíbrio. Esse desequilíbrio ocorre na microbiota. 
A microbiota terá um papel fundamental na manutenção
homeostática do sistema nervoso central, dado o seu papel chave
na comunicação bidirecional entre o sistema gastrointestinal e o
cérebro, refletindo-se no comportamento e humor. Quando ocorre
esse desequilíbrio, denominado disbiose, perde-seo estado de
homeostase. 
A regulação da homeostase do SNC (Sistema Nervoso Central) pelo
eixo microbiota-TGI-cérebro (vide figura 4) tem reflexo no estado de
humor e comportamento do indivíduo.
O SNC e os diversos ramos que o compõem são influenciados e
regulados pelo eixo intestino-cérebro, desse modo quando a
microbiota se encontra saudável, o eixo é mantido estável e
saudável, sem alterações, e a relação entre os microrganismos da ali
presentes e o hospedeiro ocorre beneficiando ambos. 
 
Impacto da disbiose
intestinal na saúde mental
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Porém, quando ocorre qualquer problema nessa relação ocasiona a
desregulação do metabolismo gerando consequências negativas,
entre as quais estão os distúrbios endócrinos metabólicos e neurais,
nesses últimos estão presentes fatores que irão desencadear os
transtornos mentais.
A desregulação na comunicação entre o trato gastrointestinal e o
sistema nervoso central levará o sistema imune a produzir
respostas indevidas, o que eleva a quantidade de mediadores
inflamatórios, fazendo com que doenças psiquiátricas possam ser
desenvolvidas. 
O padrão alimentar é crucial para o estabelecimento das espécies
comensais dominantes, pois alterações na dieta podem
condicionar mudanças significativas na comunidade entérica,
sendo que o SNE tem a capacidade de modular o SNC, que estará
ligado ao intestino.
Embora a causalidade ainda não tenha sido estabelecida, a disbiose
intestinal emergiu como uma marca registrada de várias doenças,
incluindo transtornos neuropsiquiátricos. O fato de a microbiota e o
sistema nervoso central estarem em co-desenvolvimento durante
os primeiros anos de vida sugere um papel potencial da modulação
da microbiota no tratamento de alguns transtornos.
Estudos em modelos animais de estresse no início da vida
mostraram que algumas cepas de probióticos podem neutralizar os
efeitos invasivos do estresse durante este período crucial de
desenvolvimento e resgatar sintomas comportamentais
relacionados à ansiedade e depressão mais tarde na vida.
 
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Figura 4: Rotas de comunicação eixo cérebro-intestino
 
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Atualmente, probióticos são conhecidos como microorganismos
benéficos para a saúde humana e prebióticos são caracterizados
como fibras ou carboidratos não digeríveis pelas enzimas humanas,
e, por isso, servem de substrato para as bactérias intestinais,
favorecendo a colonização benéfica e saudável da microbiota
humana.
As bactérias benéficas habitantes dos intestinos são capazes de
metabolizar compostos importantes (vide figura 5) que possuem
papel regulador, como neurotransmissores, a exemplo da
serotonina e do Ácido gama-aminobutírico (GABA), fundamentais
no balanceamento do humor e de transtornos depressivos e de
ansiedade.
A ingestão de probióticos por meio de alimentos ou suplementos
parece ser uma estratégia ineficaz se a dieta não for equilibrada e
rica em carboidratos acessíveis à microbiota, ou prebióticos.
As melhores fontes alimentares de prebióticos são as frutas e
hortaliças, naturalmente fontes de fibras, com destaque para
oligossacarídeos, pectina, β-glucanos e amido resistente.
 
Como modular a
microbiota intestinal com
probióticos e prebióticos
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E-book | Intestino e Cérebro | Karina Al Assal 18
Figura 5: Modulação eixo intestino-cérebro
 
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Os psicobióticos são uma classe especial de probióticos, que trazem
benefícios para a saúde mental dos indivíduos. Eles diferem dos
probióticos convencionais em sua capacidade de produzir ou
estimular a produção de neurotransmissores, ácidos graxos de
cadeia curta, hormônios enteroendócrinos e citocinas com
potencial anti-inflamatório, que apresentam efeito benéfico ao
sistema nervoso central (SNC).
Devido a esse potencial, os psicobióticos têm um amplo espectro
de aplicações que vão desde o alívio do humor e do estresse até ser
um adjuvante no tratamento terapêutico para vários distúrbios do
neurodesenvolvimento e doenças neurodegenerativas. As bactérias
psicobióticas comuns pertencem à família Lactobacilli,
Streptococci, Bifidobacteria, Escherichia e Enterococci. O crosstalk
bidirecional entre o cérebro e o sistema gastrointestinal é
influenciado por essas bactérias.
Os neurônios presentes no sistema nervoso entérico interagem
diretamente com as substâncias neuroquímicas produzidas pela
microbiota intestinal, influenciando a sinalização para o SNC. Essas
bactérias são capazes de produzir substâncias neuroativas, como o
ácido gama-aminobutírico (GABA) e a serotonina, que atuam no
eixo intestino-cérebro, logo podem ser benéficas para a saúde em
pacientes que apresentam distúrbios psiquiátricos, dentre outros
correlacionados.
O efeito benéfico dos psicobióticos nos resultados relacionados à
depressão em adultos parece estar mais claro. Embora os
mecanismos específicos permaneçam indefinidos, o efeito dos
psicobióticos envolve o eixo hipotálamo-pituitária-adrenal, a
permeabilidade intestinal e a inflamação local e sistêmica.
 
Psicobióticos – um novo
conceito
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