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PROBIÓTICOS E PREBIÓTICOS Camile Cechinel Zanchett Universidade do Vale do I ta jaí – UNIVALI Curso de Nutr ição - Suplementação Nutr ic ional e Fi toterapia INTESTINO E MICROBIOTA Introdução Principal responsável pela digestão e absorção de nutrientes no trato gastrointestinal A maior parte da absorção ocorre no duodeno e na primeira parte do jejuno, através de difusão passiva, difusão facilitada, transporte ativo e convecção através do movimento da água através de membranas celulares Intestino delgado (DESSESSO, JACOBSON, 2001) Intestino grosso No intestino grosso ocorre a absorção de água, eletrólitos, substâncias que não foram absorvidas no íleo, mas possuem propriedades favoráveis para absorção, e substâncias formadas pelo metabolismo das bactérias Ressalta-se que grande parte do processamento de nutrientes nessa parte final do intestino é devido às bactérias Bactérias presentes no intestino Corpo humano = 10x mais células bacterianas do que células humanas A microbiota intestinal pode ser modificada através da ingestão de probióticos, fibras prebióticas e polifenois (HÅKANSSON et al., 2012; TANG et al., 2017) Microbiota intestinal Introdução Encontrada principalmente no TGI, especialmente no cólon, o qual é primariamente anaeróbico, e é um ambiente nutricionalmente fecundo para a colonização Esses microorganismos vivem de forma coexistente com o hospedeiro e formam um conjunto com grande número de bactérias, vírus e organismos eucariotos unicelulares A exposição do intestino a diversos micróbios, em conjunto com o sistema imune intestinal são responsáveis por distinguir as bactérias comensais de bactérias patogênicas A microbiota intestinal exerce função multifuncional, com interações que vão além do papel fisiológico na digestão de alimentos (TANG et al., 2017) Regulação da barreira mucosa intestinal Controle da absorção de nutrientes Auxílio na maturação de tecidos imunológicos Prevenção da propagação de microorganismos patogênicos Microbiota intestinal Introdução Microbiota intestinal Introdução A colonização acontece no início da vida, e fatores como a idade da mãe, tipo de parto (normal ou cesariana), tratamento com antibióticos, alimentação (leite materno ou fórmulas) influenciam essa composição Por exemplo, crianças que nasceram de cesariana apresentam uma quantidade inferior de Bifidobacteria e Bacteroides, e um aumento da população de Clostridium difficile (HODZIC et al., 2017) Microbioma intestinal Estima-se que existam cerca de 3,3 milhões de diferentes genes na microbiota intestinal, sendo 150 vezes mais do que o genoma humano GENOMA desses microorganismos Introdução • Desordem na microbiota intestinal = desajuste da colonização bacteriana, com o predomínio de bactérias nocivas e de mediadores inflamatórios • Amplamente aceita como fator inicial e de promoção da inflamação intestinal (AL-SADI et al., 2011) Barreira intestinal comprometida = Permeabilidade de antígenos luminais que estimulam respostas inflamatórias Disbiose intestinal Introdução Consequências: • Alterações na mucosa do intestino • Aumento da permeabilidade • Diminuição da absorção de nutrientes • Dificuldade na seleção das toxinas/nutrientes • Diminuição da imunidade, causando fadiga e alterações dermatológicas Adultos podem ter variações na proporção das bactérias devido a fatores ambientais ou patologias Ao longo do envelhecimento há diminuição na população de Bacteroides, Bifidobacteria e menor produção de ácidos graxos de cadeia curta (AGCC) Essas alterações parecem estar relacionadas a perda de paladar, olfato e menor ingestão alimentar Disbiose intestinal Introdução (MORAES et al., 2014) Constipação crônica Flatulência e distensão abdominal Fadiga Depressão Mudanças de humor Culturas bacterianas fecais Exame clínico Disbiose intestinal Diagnóstico Introdução PROBIÓTICOS O termo “probiótico” surgiu em 1965 para descrever substâncias secretadas por um organismo que estimula o crescimento de outro (WALLACE, 2009; GUPTA, GARG, 2009; WILKINS; SEQUOIA, 2017) Probióticos O uso de cepas de bactérias com efeitos benéficos no TGI é uma boa opção para re- estabelecer a homeostase na microbiota e para prevenir uma série de doenças Os probióticos estão sendo usados cada vez mais no tratamento de algumas condições médicas como: Alergias Vaginose bacteriana Infecções no trato urinário Prevenção de cáries Infecções respiratórias E no tratamento de inúmeros acometimentos gastrintestinais Probióticos O mecanismo de ação ainda não foi inteiramente esclarecido, mas podemos citar os seguintes benefícios: Fermentam os CHO e PTN não absorvidos e produzem diversos metabólitos, principalmente ácidos graxos de cadeia curta, que modulam o metabolismo energético e a barreira intestinal Modulação da imunidade; Deslocamento de bactérias produtoras de gás, degradadoras de sais biliares e possível inibição da aderência de espécies patogênicas; Probióticos A linhagem bacteriana deve ser totalmente identificada e segura para ingestão Deve prover benefícios à saúde; Possuir formulação estável quando armazenado; E o número de colônias bacterianas e sua viabilidade devem ser confiáveis e sobreviver ao ambiente ácido e à bile do TGI superior antes de atingirem o ID e o cólon; Para serem considerados probióticos devem atender os seguintes critérios: Probióticos - O número ótimo de unidades formadoras de colônias (UFC’s) para cada bactéria ainda é desconhecido. Probióticos disponíveis comercialmente variam tipicamente entre 106 a 1012 UFC’s; - Probióticos devem produzir efeitos tanto como bactérias viáveis, quanto como não viáveis, ou seja, devem, através de fatores secretados, estrutura ou componentes celulares, efetuar atividades imunomodulatórias. - Quando diferentes cepas são combinadas, podem interagir e ter um impacto na microbiota intestinal diferentemente de preparações compostas de apenas uma cepa. Em relação à eficácia, os probióticos devem seguir os seguintes critérios: Probióticos O interesse e pesquisas com probióticos têm aumentado, e diversos estudos demonstram os benefícios em várias doenças agudas e crônicas complexas Probióticos possuem um papel muito importante no equilíbrio imunológico por interagirem com as células imunes Seu efeito e eficácia pode ser específico para a necessidade do paciente Probióticos Principais cepas estudadas em doenças e usadas: • Lactobacillus • Bifidobacteria • Saccharomyces Pode ser usado como suplemento em diferentes formas (cápsulas, pó) Com diferentes doses = 0,1 a 10 billhões UFC Os produtos encontrados prontos geralmente possuem Lactobacillus e Bifidobacteria Probióticos (WILKINS; SEQUOIA, 2017; WALLACE, 2009; SEIDEL et al., 2017 ) Importante: o mecanismo de ação dos probióticos não pode ser generalizado para todas as cepas, e vai depender de fatores como equilíbrio da microbiota, uso de prebióticos e saúde em geral do paciente 2014 American Society for Nutrition. Adv. Nutr. 5: 624S–633S, 2014; doi:10.3945/an.114.005835 Administração de prebióticos Administração de probióticos Fermentação de polissacarídeos indigeríveis em formas absorvíveis Conversão indireta de ácidosgraxos de cadeia curta no fígado Regulação dos genes do hospedeiro, promovendo a deposição de gordura nos adipócitos A regulação de energia por meio da microbiota ocorre por: Pessoas obesas possuem microbiota diferente quando comparadas a microbiota de pessoas saudáveis Microbiota e obesidade Diversos estudos têm demonstrado o efeito dos Lactobacillus spp. na modifcação do peso corporal • Eles estão envolvidos na digestão de CHO complexos não digeridos pelo hospedeiro no cólon, e participam da degradação de lipídios e açúcares simples no duodeno e jejuno • Conseguem sobreviver após passar pelo TGI e também desempenham papel antimicrobiano, tendo impacto na microbiota, e consequentemente, no peso Uso de probióticos na modulação do peso A maior parte das evidências do efeito antiobesidade de lactobacilos e bifidobactérias são em modelos experimentais (em animais) Demonstrando efeitos como: • Redução de ganho de peso – especialmente massa de tecido adiposo após administração de probióticos • Efeito anti-inflamatório – regulação da expressão de genes relacionados com a lipogênese • Redução da esteatose hepática • Melhora do perfil lipídico e glicemia Importante Poucos estudos em humanos, sendo ainda muito cedo para afirmar a eficácia, especialmente levando em consideração que depende muito da cepa utilizada, e que a resposta varia para cada pessoa, além da composição da dieta e suas interações Uso de probióticos na modulação do peso • Coadjuvantes no tratamento de danos intestinais • Regulam a microbiota intestinal • Melhora da diarreia, disbiose, e de transtornos gastrointestinais e extraintestinais (DIIs e SII) (WGO, 2011) Uso de probióticos em distúrbios gastrointestinais A síndrome do intestino irritável é um dos mais comuns acometimentos gastrintestinais modernos Estudos indicam que uma composição de: Bifidobactérias, lactobacilos e Streptococcus salivarius ssp. thermophilus São eficazes na diminuição dos sintomas da SII Vale ressaltar que não é recomendada a utilização de um tratamento microbiológico prolongado Uso de probióticos em distúrbios gastrointestinais A obstipação infantil é normalmente tratada com condicionamento da evacuação, dieta e laxativos orais como lactulose e polietilenoglicol (PEG) A administração de linhagens de bifidobactérias e lactobacilos resulta em: Somente 60% das crianças obstipadas obtém sucesso por meio do tratamento laxativo Diminuição do desconforto abdominal Aumento da motilidade intestinal Diminuição dos episódios e incontinência Uso de probióticos na constipação infantil a – b salina c – d 5-FU e – f 5-FU-La O tratamento com o L. acidophilus reverteu o encurtamento dos vilos causados pelo 5-FU e reduziu a intensidade dos infiltrados inflamatórios Efeito na histopatologia Uso de probióticos na gestação 60 gestantes (primeira metade da gestação) entre 18 e 37 anos Lactobacillus acidophilus, Lactobacillus casei e Bifidobacterium bifidum (2 × 109 UFC de cada) por 12 semanas o Melhora em marcadores relacionados com metabolismo da insulina e triglicerídeos o Melhora em marcadores de inflamação e de estresse oxidativo, porém não apresentou efeito nos marcadores lipídicos Além disso, os Lactobacillus inibem o crescimento de um grande número de micro-organismos oportunistas vaginais Incluindo E.Coli, Candida albicans, entre outros Prevenção do parto prematuro espontâneo associado à infecção intrauterina A ação preventiva dessas bactérias é evidente e sua manutenção recomendada Antes, durante e após o período gestacional Uso de probióticos na gestação Uso de probióticos na infância Fórmulas infantis enriquecidas com oligossacarídeos de leite e B. lactis crescimento normal, com boa tolerância e melhora de marcadores intestinais Uso de probióticos na infância Efeitos benéficos em diversas situações Melhora do sono Benefícios no autismo Saúde odontológica Desordens cardiovasculares Probióticos encontrados em produtos Probióticos – onde encontrar? Apenas iogurtes contendo 108 bactérias lácteas vivas/g podem usar a frase “contém microorganismos vivos” Com uma boa quantidade dessas cepas, o iogurte é bem tolerado até por pessoas com dificuldade para digerir lactose Iogurte (SAVAIANO, 2014; WALLACE, 2009) • Alimento mais comum no qual encontra-se bactérias • Principais cepas: Lactobacillus bulgaricus e Streptococcus thermophiles Kefir Bebida probiótica que contém mais de 50 espécies de bactérias probióticas e leveduras vivendo de forma simbiótica Diversos efeitos benéficos comprovados: (KIM et al., 2018) Obesidade Esteatose hepática Alergias Efeito Antioxidante Constipação Hipocolesterolêmico Anti-inflamatório Antitumoral Antimicrobiano Predominam bactérias ácido lácteas, bactérias acéticas, leveduras e fungos Possui boa resistência ao passar pelo TGI e é capaz de colonizar o intestino, modulando a microbiota e micobiota Kefir (PRADO et al., 2015; KIM et al., 2018) Também possui em sua composição o “kefiran” Um exopolissacarídeo com diversas propriedades: Antioxidante, antitumoral, antimicrobiana e imunoestimulante A composição do kefir de água x leite muda em relação a algumas cepas Kefir Grãos de leite: Lactococcus, Leuconostoc, Lactobacillus (L.), Oenococcus, Leuconostoc mesenteroides, Lactobacillus kefiri, Lactobacillus kefiranofaciens Grãos de água: Lactobacillus perolens, Lactobacillus parafarraginis, Lactobacillus diolivorans, Oenococcus oeni (ZANIRATI et al., 2015) Kombucha Bebida levemente doce e ácida feita a partir do chá de Camellia sinensis Preparado pela fermentação da infusão do chá preto/verde adoçado, com uma cultura simbiótica de leveduras “panqueca” Os microorganismos do Kombucha são bactérias e leveduras, encontrados tanto na bebida, como no biofilme que flutua (GREENWALT et al., 2000; CHAKRAVORTY et al., 2016) • Após o preparo, fica mantida em temperatura ambiente por 1-3 semanas • Devido a fermentação, etanol, dióxido de carbono e grande quantidade de ácidos (acético, láctico), assim como outros metabólitos, são encontrados no Kombucha (MARSH et al., 2014) O maior gênero de bactérias encontrado foi o Gluconacetobacter (>85%), seguido por Lactobacillus (mais de 30%) Entre os fungos, a população predominante foi Zygosaccharomyces (>95%) Kombucha • Melhora da expressão de genes de muco • Aumento da produção de muco • Redução de IL-1β e MPO • Atenuação do dano intestinal histológico Infusão do pó das folhas Animais foram tratados apenas com L. acidophilus ou apenas com o extrato, e também com a associação dos dois (extrato fermentado) = melhor atividade Novas perspectivas Associação de plantas medicinais + probióticos • Não é a base de leite, então é SEM LACTOSE, • Teor reduzido de açúcar (não possui adição) • Baixa caloria • Não tem glúten Estudos mostraram eficácia, diferente de outros produtos do mercado Novas perspectivas Suco com probióticos – eos = eficácia e segurança Novas perspectivas Prof. Dr. Sérgio Faloni de Andrade - UNIVALI Pós doutorado na Lund University / Suécia Prof. Dr. Bengt Jeppson Lund University / Suécia Prof. Dr. Goran Molin Lund University / Suécia Suco comprobióticos – estudos pré-clínicos e clínicos = eficácia e segurança Prevenção e melhora de colite, síndrome do intestino irritável, diarreia, constipação, melhora do sistema imune Projeto: Desenvolvimento do suco no sabor “brasileiro” banana e açaí Pesquisa na área de fermentação de frutos por probióticos, e seus respectivos efeitos Novas perspectivas Grupo do Prof. Sérgio - Gastro/Cardio UNIVALI Gastroproteção Hepatoproteção DII Grupo Gastro/Cardio – PPG-CF Probióticos comerciais Probióticos comerciais + Muitas cepas e subespécies Probióticos para manipular Cepas encontradas para manipular Lactococcus lactis Lactobacillus acidophilus Lactobacillus reuteri Lactobacillus rhamnosus Lactobacillus plantarum Lactobacillus paracasei Lactobacillus helveticus Lactobacillus Johnsonii Lactobacillus casei Saccharomyces boulardii Lactobacillus delbrueckii subsp. bulgaricus Bifidobacterium adolescentis Bifidobacterium longum Bifidobacterium bifidum Bifidobacterium breve Bifidobacterium infantis Bifidobacterium animalis Os probióticos que irão compor a fórmula devem ser listados na quantidade para uma dose e devem ser prescritos na forma de UFC Deve-se usar como “quantidade suficiente para” (q.s.p) FOS, inulina, goma acácia ou fibregum para funcionar como prebiótico Prescrição de probióticos Caso a prescrição seja de um produto simbiótico, os FOS devem ser acrescentados como matéria-prima e sua quantidade deve ser definida Além disso, deve ser indicada a quantidade de doses a serem manipuladas, bem como os horários de administração Prescrição de probióticos Suplemento de probióticos Lactobacillus casei -------------- 1x106 UFC Lactobacillus rhamnosus --------- 1x108 UFC Lacctobacillus acidophilus ------- 1x109 UFC FOS ----------------------------------- q.s.p. Total: 30 doses Tomar 1 dose (cápsula) à noite durante 30 dias. Não tomar próximo de líquidos quentes. Claiza Barretta Nutricionista CRN10-1290 04/07/16 Não repetir esta receita FIBRAS E PREBIÓTICOS Prebióticos "Ingredientes nutricionais não digeríveis que afetam beneficamente o hospedeiro estimulando seletivamente o crescimento e atividade de uma ou mais bactérias benéficas do cólon, melhorando a saúde do seu hospedeiro". (GIBSON & ROBERFROID, 1995) Constituem o "alimento" das bactérias probióticas. Critérios para a classificação dos ingredientes como prebióticos: • Ser resistente à acidez gástrica, à hidrolise por enzimas de mamíferos e a absorção gastrintestinal • Ser fermentada pela microbiota colônica • Estimular seletivamente o crescimento e/ou a atividade de bactérias benéficas. Prebióticos São considerados prebióticos: Inulina, FOS, galacto-oligossacarídeo e lactulose, pectina Seu principal efeito está relacionado ao metabolismo da microbiota Também possuem ação: Estimulando o crescimento de bactérias benéficas, as do gênero Bifidobacterium No metabolismo de gordura e carboidratos Tempo de trânsito gastrintestinal E biodisponibilidade de minerais Prebióticos Em torno de 80% a 85% desses AGCC são absorvidos pela mucosa colônica A fermentação desses carboidratos gera AGCC, como acetato, propionato, butirato e lactato Que atuam como combustível para células epiteliais E o restante é excretado nas fezes ou utilizado para crescimento e multiplicação de bactérias Prebióticos Melhora ou estabilização da composição da microbiota intestinal; Melhora de funções intestinais (consistência e regularidade das fezes); Aumento da absorção de mineiras e melhora a saúde óssea; Modulação da produção de peptídeos gastrintestinais, do metabolismo energético e da saciedade; Iniciação e modulação de funções imunológicas; Os benefícios que o consumo de prebióticos incluem Prebióticos Redução do risco de obesidade Doença cardiovascular Doenças gastrintestinais Câncer E diabetes Entre os benefícios mais importantes estão: Efeitos benéficos É quase completamente fermentada pela microbiota intestinal produzindo AGCC e outros produtos Sua suplementação está associada Ao aumento do comprimento e peso do ID Aumento da profundidade da cripta e espessura da camada muscular no jejuno e íleo Melhora na absorção de sódio e nitrogênio A pectina é um polissacarídeo linear não amiláceo, menos viscosa que outras fibras solúveis Pectina Estudos utilizam dosagens acima de 35g/dia Doses recomendadas: Porém em menores quantidades já é possível obter efeitos benéficos Os efeitos benéficos da pectina são provavelmente mediados pelos AGCC Pectina É considerada como uma fibra mucilaginosa e possui atividades: O Plantago ovata, comumente referido como psyllium, faz parte da família Plantaginaceae A casca contém grande proporção de hemicelulose Imunomodulatória Antioxidante Anti-inflamatória e cicatrizante Suas sementes e casca contém fibras solúveis e insolúveis Plantago ovata Plantago ovata Efeito anti-diarreico Alívio da constipação Cicatrizante Hipocolesterolêmico Hipoglicêmico Utilizado em diversos produtos farmacêuticos, além de ser usado etnobotanicamente de forma segura e eficaz em diferentes problemas de saúde A dose recomendada varia de 10g a 30g, divididas em doses menores ao longo do dia Doses recomendadas: Recomenda-se começar com doses menores e ir aumentando aos poucos Vale ressaltar a importância do consumo de água para prevenir obstipação Plantago ovata A suplementação de inulina e fruto-oligossacarídeo aumenta as unidades formadoras de colônia (UFC) de bifidobactérias na mucosa intestinal A inulina é utilizada como reserva de energia em raízes e tubérculos, e suas principais fontes são: Não é digerida, e por esse motivo, é fermentada pelas bactérias intestinais Alcachofra, chicória, batata yacon, alho, banana e cebola Promovendo o crescimento de bifidobactérias Inulina Variação entre 1-5 g Dosagens entre 15g e 30g de inulina Doses recomendadas: Aumentam sintomas gastrintestinais como flatulência, inchaço, distensão e aumento na frequência da defecção. Inulina O FOS dietético não é hidrolisado pelas glicosidases do intestino delgado Fruto-oligossacarídeos são oligossacarídeos que ocorrem naturalmente em vegetais como: Cebola, chicória, alho, aspargos, banana, alcachofra, entre outras Atingindo o ceco sem modificações em sua estrutura Fruto-oligossacarídeos (FOS) São consideradas fibras solúveis e têm como benefícios: Dosagens de até 5 g são bem toleradas Baixa carcinogenicidade Efeito prebiótico Melhora da absorção de minerais E diminui níveis de colesterol sérico, triacilgliceróis e fosfolipídios. Enquanto que 10g por dose aumenta sintomas gastrintestinais, como flatulência e inchaço Fruto-oligossacarídeos (FOS) Glutamina • Aminoácido não essencial • Importante substrato energético de células de rápida proliferação • Precursor da síntese de ácidos graxos e GSH • Desempenha papel fundamental na defesa imunológica e barreira intestinal • Participa na formação de imunoglobulinas • Exerce papel protetor na resposta inflamatória intestinal – aumento da capacidade antioxidante por estimular fatores antioxidantesendógenos (GSH), reduz apoptose e preservação da integridade intestinal (HARTMANN et al., 2017) Doses: variam até 10-15g/dia – cuidar com o tempo! • A disponibilidade sistêmica de glutamina é determinada pelo equilíbrio entre a sua produção endógena (principalmente no tecido muscular) e seu uso por órgãos consumidores de glutamina (intestinos, rins, fígado e sistema imunológico • Pacientes catabólicos na unidade de terapia intensiva (UTI) possuem maior produção endógena de glutamina muscular e, ao mesmo tempo em que os níveis plasmáticos dela se encontram diminuídos, indicando necessidades elevadas A suplementação enteral de glutamina não confere benefícios significantes no tratamento de pacientes graves (MARTINS, 2016) Glutamina Resultados controversos de sua suplementação 6g de glutamina em 30g 4g de glutamina em 30g 4,51 g de ácido glutâmico em 30g 5,3 g de ácido glutâmico em 30g Além dos suplementos prontos de glutamina, suplementos esportivos muitas vezes possuem ela em sua composição Diferentes células tumorais usam glicose e aminoácidos como fonte energética, especialmente a glutamina Na reprogramação metabólica que ocorre em muitos tipos de células cancerosas, a glicose é catabolizada principalmente pela glicólise aeróbica, enquanto o destino da glutamina é completado no nível mitocondrial, onde a enzima glutaminase converte a glutamina em glutamato Compostos farmacológicos capazes de inibir o metabolismo da glutamina podem representar novos fármacos para o tratamento do câncer Glutamina é o aminoácido mais abundante no plasma, e é um nutriente conhecido por ser substrato de célular tumorais aumento da proliferação celular e sobrevivência em situações de estresse metabólico Glutamina.................................. 5 g Qsp............................................ 1 sachê Total: 30 doses (pó) Tomar 1 dose à noite durante 30 dias. Claiza Barretta Nutricionista CRN10-1290 04/07/16 Não repetir esta receita Carlos Antunes Luciana da Silva Pereira Glutamina.................................. 3 g Inulina........................................ 2 g Qsp............................................ 1 sachê Total: 30 doses (pó) Tomar 1 dose à noite durante 30 dias. Claiza Barretta Nutricionista CRN10-1290 04/07/16 Não repetir esta receita Indicação de leitura CATALANI, L. A.; KANG, E. M. S.; DIAS, M. C. G. Fibras Alimentares. Rev Bras Nutr Clin, v. 18, n. 4, p. 178- 182, 2003 GOPPER, S. S. Nutrição avançada e metabolismo humano. São Paulo: Cengage Learning, 2012. MAHAN, L. Kathleen; ESCOTT-STUMP, Sylvia. Krause: alimentos, nutrição & dietoterapia . 12. ed. Rio de Janeiro: Elsevier, 2011. MELLO, V. D.; LAAKSONEN, D. E. Fibras na dieta: tendências atuais e benefícios à saúde na síndrome metabólica e no diabetes melito tipo 2. Arq Bras Endocrinol Metab, v. 53, n. 5, p. 509-518, 2009. OLIVEIRA, José Eduardo Dutra de. Nutrição básica. São Paulo: Sarvier, 1989. SILVA, Sandra Maria Chemin Seabra da; MURA, Joana D‘ Arc Pereira. Tratado de alimentação, nutrição & dietoterapia. 2. ed. São Paulo: Roca, 2011. REFERÊNCIAS
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