microbiologia relatorio microbiota humana

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“A microbiota humana e suas interações: a importância da diversidade da microbiota na manutenção do equilíbrio energético e promoção da saúde”
O ser humano abriga uma ampla diversidade de comunidades ecológicas em regiões corpóreas diferentes, proporcionando interações com micro- organismos. Essas iterações podem causar prejuízo ou não ao hospedeiro uma vez que no indivíduo adulto existe dez vezes mais bactérias do que células humanas.
Compreende-se que, componentes físico-químicos como pH e concentrações de gases que são representados pelo trato gastrointestinal influência os organismos vivos e os componentes bióticos que são representados pela microbiota em suas atividades. De certa forma essa colaboração pode limitar ou favorecer o desenvolvimento de biodiversidade e o nível de equilíbrio energético deste ecossistema.
A partir deste raciocínio, interpreta-se que o nível energético é produto final das interações ecológicas dos componentes bióticos estabelecida entre eles. Essas interações resultam em características únicas para cada ambiente.
Quanto maior a biodiversidade na unidade funcional, maior será a capacidade de carga e suporte, porque além de obter melhor modulação dos fatores limitantes, promove maior equilíbrio energético do ambiente. Quando se tem uma microbiota hierárquica obtêm-se uma melhor modulação tanto individual quanto coletiva desde organismo, o que afeta positivamente o microbioma e o hospedeiro, com garantia de resiliência e aproveitamento energético melhorando a resposta imunitária, metabolismo e deixando o indivíduo mais saudável.
A comunidade de micro-organismos é construída de forma escalonada e tem início a partir da interação do organismo com o ambiente externo desde o
nascimento. Esta colonização tem sequência ao longo do desenvolvimento do ser humano e revela dependência em relação a hábitos alimentares e ambientas exclusivo de cada indivíduo.
Estima-se que no microbioma do trato gastrointestinal habita mais de 500 espécies, que são divididas em até 40 gêneros onde apenas 10 destes não são representados de maneira significava, sendo provável que exista muitas outras espécies ainda não conhecidas. Por mais que determinados filos e gêneros sejam comuns aos humanos, suas abundâncias ecológicas são diferentes e exclusivas em cada organismo, inclusiva em gêmeos. Existe alterações na composição de microbioma quando comparadas a pessoas obesas e magras, bem como naqueles indivíduos com hábitos alimentares diferentes praticantes de dietas restritivas.
Diversos autores associam a obesidade à alteração na composição da diversidade microbiana, e essa relação deve-se a um desequilíbrio na abundância relativa entre os filos Bacteriodetes e Firmicutes. Ambos têm representantes com propriedades fermentadoras de carboidratos e aminoácidos, com funções probióticas e enzimáticas por meio da produção de ácidos, como o láctico. Os microrganismos representantes desses filos produzem bacteriocinas e por isso têm relações de antagonismo na colonização de espécies comensais. Nota-se que em pacientes obesos há abundância do filo Firmicutes, enquanto que em pessoas magras existe aumento na abundânia do filo Bacteriodetes.
Pesquisas mostram a importância da vitamina D na manutenção da integridade da mucosa, regulando a microbiota que mantém a resistência no trato gastrointestinal. Níveis adequados de vitamina D afetam beneficamente a composição da microbiota a partir da sua atuação no sistema imune, sob ação nas células dendríticas e linfócitos T regulatórios. Sua deficiência aumenta a abundância de bactérias gram-negativas (Haemophilus e Veillonella), o que leva à baixa resistência aos efeitos inflamatórios, não conseguindo atenuar efeitos da LPS, molécula lipossacarídica presente nas bactérias gram-negativas. Consequentemente, há uma redução da proporção de bactérias benéficas (Coprococcus e Bifidobacterium), que têm papel de estimular a resposta imune à inflamação.
A composição diversa e equilibrada da microbiota promove homeostase intestinal por ter função de barreira e estimuladora da resposta imune. Quando desequilíbrio da microbiota, pode ocorrer aumento na permeabilidade intestinal, facilitando a entrada de produtos tóxicos e endotoxinas, tais como o LPS, que podem gerar inflamação e resistência à insulina, podendo também ser participante no desenvolvimento de doenças metabólicas e cardiovasculares.
A vitamina A tem apresentado interações com a microbiota através da ação das células dendríticas com perfil tolerogênico, capazes de produzir e serem estimuladas por atRA (all-trans retinoic acid) na manutenção da tolerância a antígenos alimentares e microbianos, promovendo a homeostase do trato gastrointestinal com a indução das células T reguladoras nas regiões de mucosa e tecido periférico. O metabólito atRA da vitamina A apresenta um papel de grande representatividade como modulador na diferenciação de células T auxiliares, bem como na modulação do sistema imune inato através da indução de células linfoides inatas (ILCs) ao tropismo intestinal.
Certas pesquisas exibem que quadros de alteração na composição da microbiota intestinal do ser humano podem acarretar em mudanças na fisiologia do organismo. Os metabólitos desta microbiota intestinal (ácidos graxos) e os efeitos das mudanças nas vias neuroquímicas do hospedeiro que promovem o aumento da permeabilidade do intestino e da barreira hematoencefálica, podem ampliar a possibilidade de incidência dos distúrbios neurodegenerativos, bem como infecções por microrganismos patogênicos.
Esta linha de pesquisa ampla oferece melhor compreensão da dinâmica deste ecossistema, conferindo maior confiança na descrição da relação do desequilíbrio da microbiota com a mediação, com a causa ou o efeito, mesmo que parcial, influenciando nestas disfunções do hospedeiro. O conhecimento gerado a partir destes estudos contribui para melhor entendimento e esclarecimento do desenvolvimento de doenças e consequentemente maneiras de prevenção através da modulação da microbiota.
As interações ecológicas entre a micróbiota e o hospedeiro podem ditar o estado de saúde do indivíduo. Ainda não é possível descrever totalmente como está a condição da micróbiota do indivíduo e sua função, porém já foram iniciados
projetos com esse objetivo de gerar base de dados e ferramentas computacionais além de novas perspectivas moleculares que facilitem a caracterização e a compreensão da microbiota humana em suas interações com o hospedeiro.
Uma técnica utilizada foi a NGS (Next-generation-sequencing) está em sua primeira fase, utiliza o sequenciamento do gene do RNA ribossomal 16S, o RNA auxilia a caracterizar a complexidade das comunidades microbianas com o intuito de gerar recurso de dados que permitam descobrir se existe uma microbiota saudável. Uma outra técnica que já está na segunda fase é a WGS (Whole Genome Shotgun) ela fornece discernimento sobre as funções e as vias presentes na microbiota humana.
Também houve uma evolução através de pesquisas realizadas com animais sobre o conhecimento da participação de bactérias intestinais e mecanismos fisiopatológicos.
Um outro projeto experimental tem como foco a obesidade e o papel da microbiota como moduladora, foi utilizada uma dieta de baixa gordura e rica em polissacarideos vegetais complexos, administraram em camundongos sem microbiota (Germ-free) mantidos em isoladores gnotobióticos, que subtamente foram submetidos ao transplante de microbiota intestinal distal coletada de um doador que possuia caracteristicas fisiopatológicas de um obeso e um outro grupo recebeu transplante da microbiota cecal uma pessoa magra. A colonização da microbiota doada leva quatro semanas, após esse periodo os camundongos ainda foram mantidos em ambiente gnotobiótico, e metade deste grupo de camundongos foram submetidos a uma outra dieta rica em gorduras saturadas e insaturadas, sendo sacarose, maltodextrina e amido de milho, enquanto o restante ainda permaneceu na dieta anterior de baixa gordura. No entanto, foi observado neste experimentoque os ratos que receberam a microbiota do doador obeso, em ambas as dietas tiveram um aumento de gordura corporal, comprovando a contribuição da microbiota para o agravamento dos fatores fisiopatogênicos na obesidade, como por exemplo a resistência a insulina e outros riscos cardiometabólicos.