Desbloqueando o microbioma intestinal: o papel da bactéria Alistipes na melhoria da resistência à insulina e na redução do risco de diabetes

Há mais de um século, as observações iniciais de uma comunidade de células microbianas, predominantemente compostas por bactérias, que vivem tanto no intestino superior como no inferior, marcaram o início do que hoje chamamos de “microbioma”. Cunhado por Joshua Lederberg em 2009, o termo refere-se a um ecossistema rico e intrincado de microrganismos que exercem influência significativa sobre várias facetas da saúde e fisiologia humana. Apesar dos esforços dedicados dos investigadores neste campo, a nossa compreensão desta complexa paisagem microbiana ainda permanece na sua infância, com muito mais a ser descoberto e compreendido. O microbioma continua a ser um tema de intensa investigação científica, à medida que as suas profundas implicações para o bem-estar humano se tornam cada vez mais evidentes.(1,2) 

Nossas bactérias intestinais podem melhorar a resistência à insulina?

Agora, num estudo recente conduzido por investigadores do Centro RIKEN de Ciências Médicas Integrativas, no Japão, foi alcançado um avanço significativo. Eles descobriram uma ordem distinta de bactérias intestinais conhecidas como Alistipes indistinctus, que demonstra potencial na proteção contradiabetes tipo 2eobesidadeaumentando a resistência à insulina. Esta descoberta lança luz sobre a intrincada interação entre as bactérias intestinais e a saúde metabólica, apresentando um caminho promissor para intervenções futuras.(3)

Além disso, a pesquisa identificou bactérias pertencentes à ordem Lachnospiraceae, que são mais prevalentes nas fezes de indivíduos com resistência à insulina em comparação com aqueles sem. Esta descoberta sugere que estas bactérias poderiam servir como biomarcadores valiosos para identificar e monitorar a doença.

Tais informações sobre a composição microbiana do intestino oferecem ferramentas valiosas para avaliar e compreender a saúde metabólica, abrindo caminho para abordagens específicas na prevenção e gestão de doenças como a diabetes tipo 2 e a obesidade. O estudo, publicado na conceituada revista Nature, marca um avanço significativo no sentido de desvendar as complexidades do microbioma humano e o seu profundo impacto no nosso bem-estar geral.(4) 

O que o estudo mostra?

A conexão entre bactérias intestinais e resistência à insulina é um assunto de grande interesse entre os pesquisadores. Num estudo abrangente, foram examinados 306 indivíduos saudáveis ​​com idades compreendidas entre os 20 e os 75 anos, com uma idade média de 61 anos e nenhum dos quais tinha diabetes. Amostras de fezes obtidas durante exames regulares foram analisadas meticulosamente. Entre esta coorte, 71 por cento eram do sexo masculino.

Após um exame minucioso, surgiu uma correlação notável. Descobriu-se que indivíduos que apresentam níveis mais elevados de certos carboidratos em sua matéria fecal, especificamente monossacarídeos como glicose, frutose, galactose e manose, têm maior probabilidade de apresentar resistência à insulina. Esta descoberta ressalta o papel potencial dos carboidratos na dieta em influenciar a saúde metabólica.(5)

Aprofundando-se na composição microbiana das amostras, os pesquisadores encontraram uma maior abundância de bactérias Lachnospiraceae em indivíduos que apresentam resistência à insulina. Além disso, aqueles com níveis elevados dos monossacarídeos acima mencionados nas fezes tendem a ter maior presença desta família bacteriana. Esta descoberta sugere uma ligação potencial entre bactérias específicas e o desenvolvimento de resistência à insulina.

Por outro lado, os indivíduos cujas amostras de fezes apresentavam uma maior proporção de bactérias do tipo Bacteroidales, em oposição às Lachnospiraceae, demonstraram níveis mais baixos de resistência à insulina.(6)Além disso, esses indivíduos tendiam a ter menos monossacarídeos presentes no intestino. Esta descoberta destaca o impacto potencial da composição microbiana intestinal na saúde metabólica e na sensibilidade à insulina.

O estudo forneceu informações valiosas sobre a intrincada interação entre bactérias intestinais, fatores dietéticos e resistência à insulina. Sublinhou ainda a importância de compreender o papel do microbioma na saúde metabólica e oferece caminhos potenciais para intervenções destinadas a melhorar a sensibilidade à insulina e a prevenir doenças como a diabetes tipo 2. 

Como o estudo catalogou os metabólitos fecais?

Os pesquisadores acreditam que um ponto forte de seu estudo foi a catalogação abrangente de 2.800 metabólitos fecais anotados, juntamente com uma análise aprofundada do microbioma e da patologia do hospedeiro.

Os metabólitos, que são pequenas moléculas produzidas durante o metabolismo celular, oferecem informações químicas valiosas sobre as células responsáveis ​​pela sua produção.

Esta abordagem permitiu aos investigadores identificar metabolitos específicos ligados à resistência à insulina, estabelecer ligações entre hidratos de carbono fecais e inflamação de baixo grau associada à resistência à insulina e, posteriormente, selecionar candidatos para validação através de experiências em ratos.

Um dos autores do estudo explicou que, embora estudos anteriores tenham mostrado associações entre micróbios intestinais e condições como obesidade ou resistência à insulina em humanos, não conseguiram estabelecer uma relação de causa e efeito entre estes micróbios e a obesidade. Neste estudo, através de uma combinação de análise do metaboloma e experiências em animais, a equipa não só estabeleceu uma relação causal, mas também demonstrou que a administração oral de Alistipes pode proporcionar proteção contra a resistência à insulina.

O estudo concentrou-se principalmente em metabólitos hidrofílicos – aqueles que se misturam facilmente com a água. Em pesquisas futuras, a equipe pretende aprofundar-se nos metabólitos hidrofóbicos ou lipidômicos, que, com base em análises preliminares, também abrangem metabólitos intrigantes associados à resistência e sensibilidade à insulina. 

Como a bactéria Alistipes melhora a resistência à insulina?

As bactérias Alistipes, um género específico de micróbios intestinais, que foi estudado pela equipa de investigação, foram implicadas na melhoria potencial da resistência à insulina. Embora os mecanismos precisos ainda estejam sob investigação, pesquisas emergentes sugerem várias maneiras possíveis pelas quais Alistipes pode influenciar a sensibilidade à insulina:(7) 

• Produção de ácidos graxos de cadeia curta:As bactérias Alistipes são conhecidas por produzir ácidos graxos de cadeia curta (SCFAs) como subproduto de seu metabolismo. SCFAs, como acetato, propionato e butirato, têm sido associados ao aumento da sensibilidade à insulina. Eles podem regular o metabolismo da glicose e melhorar a sinalização da insulina nas células.(8)
• Modulação da inflamação:As espécies de Alistipes podem desempenhar um papel na redução da inflamação no intestino. A inflamação crônica de baixo grau é um fator que contribui para a resistência à insulina. Ao modular a resposta imunitária, a bactéria Alistipes poderia potencialmente ajudar a mitigar esta inflamação e melhorar a sensibilidade à insulina.
• Fermentação de fibra dietética:Sabe-se que a bactéria Alistipes está envolvida na fermentação da fibra alimentar no intestino. Este processo leva à produção de SCFAs, que, como mencionado anteriormente, podem ter efeitos positivos na sensibilidade à insulina.
• Regulação da função da barreira intestinal:Alguns estudos sugerem que certas bactérias intestinais, incluindo Alistipes, podem influenciar a integridade da barreira intestinal. Uma barreira intestinal saudável ajuda a prevenir o vazamento de substâncias nocivas na corrente sanguínea, o que pode contribuir para a disfunção metabólica e a resistência à insulina.(9)
• Metabolismo dos ácidos biliares:A bactéria Alistipes pode estar envolvida no metabolismo dos ácidos biliares, que desempenham um papel no metabolismo lipídico e na homeostase da glicose. Esta interação pode potencialmente impactar a sensibilidade à insulina.

É importante notar que, embora existam evidências crescentes que sugerem uma ligação potencial entre a bactéria Alistipes e a melhoria da resistência à insulina, a investigação nesta área ainda está numa fase inicial. Mais estudos são necessários para fornecer uma compreensão mais abrangente dos mecanismos específicos através dos quais Alistipes e outras bactérias intestinais influenciam a saúde metabólica. 

Acessando bactérias A. indistinctus e o papel inesperado dos monossacarídeos

É importante saber que o acesso à bactéria A. indistinctus está atualmente limitado. No entanto, os autores do estudo indicam que, embora os probióticos contendo A. indistinctus não estejam atualmente disponíveis, o cenário pode evoluir com uma maior fundamentação desta investigação.(10)

Em relação ao potencial biomarcador para resistência à insulina, Lachnospiraceae, uma abordagem potencial é identificar bacteriófagos e/ou endolisinas específicas visando Lachnospiraceae. Estes agentes podem potencialmente destruir estirpes de Lachnospiraceae, desde que sejam considerados seguros para uso humano.(11)

Além disso, a revelação de monossacarídeos nas fezes dos indivíduos pegou muitos especialistas de surpresa, pois até agora, acreditava-se amplamente que tudo o que é absorvível já foi absorvido no momento em que chega ao cólon.

Acredita-se agora que esses carboidratos provavelmente se originam de fibras alimentares, que normalmente são decompostas por bactérias intestinais. Com uma maior presença de Lachnospiraceae no cólon, há também uma maior probabilidade de aumento da produção de monossacarídeos por esses micróbios, o que pode resultar em níveis elevados de monossacarídeos fecais.(12)

No entanto, uma vez que os monossacarídeos não podem ser provenientes do corpo humano para o trato intestinal, torna improvável que a insulina desempenhe um papel na presença de níveis aumentados de monossacarídeos na matéria fecal. 

Que outras medidas você pode tomar para reduzir o risco de diabetes?

Reduzir o risco de desenvolver diabetes envolve a adoção de uma abordagem holística à saúde. Aqui estão várias etapas que você pode seguir: 

• Mantenha uma dieta equilibrada:Concentre-se em alimentos integrais e ricos em nutrientes, como frutas, vegetais, grãos integrais, proteínas magras e gorduras saudáveis. Limite a ingestão de alimentos processados ​​e açucarados e opte por carboidratos complexos.
• Exercício regular:Pratique atividades físicas regulares. Procure fazer pelo menos 150 minutos de exercícios aeróbicos moderados por semana, juntamente com exercícios de treinamento de força em dois ou mais dias por semana.
• Controle de peso:Alcançar e manter um peso corporal saudável. Perder o excesso de peso, principalmente ao redor do abdômen, pode reduzir significativamente o risco de diabetes.
• Monitore os níveis de açúcar no sangue:Se você tem pré-diabetes ou está em risco de diabetes, monitorar seus níveis de açúcar no sangue pode fornecer indicadores precoces de quaisquer problemas potenciais.
• Mantenha-se hidratado:A hidratação adequada apoia a saúde geral, incluindo a função metabólica. Procure beber bastante água ao longo do dia.
• Obtenha um sono de qualidade:Procure ter de 7 a 9 horas de sono de qualidade por noite. O sono insatisfatório pode perturbar o equilíbrio hormonal e contribuir para a resistência à insulina.
• Limite alimentos processados ​​e açúcares:Minimize o consumo de alimentos processados, lanches açucarados e bebidas açucaradas, pois podem levar a picos nos níveis de açúcar no sangue.
• Conheça a história da sua família:Compreender o histórico de saúde da sua família pode fornecer informações importantes sobre os seus próprios fatores de risco.

Lembre-se de que fazer mudanças positivas no estilo de vida pode ter um impacto profundo na sua saúde geral e reduzir significativamente o risco de desenvolver diabetes. É sempre uma boa ideia consultar um profissional de saúde para aconselhamento e orientação personalizados.

Conclusão

A investigação sobre a influência das bactérias intestinais na resistência à insulina e no risco de diabetes representa um avanço significativo na nossa compreensão da saúde metabólica. A descoberta de Alistipes indistinctus e o seu potencial para mitigar a resistência à insulina abre novos caminhos para estratégias de intervenção e prevenção. Além disso, a identificação de biomarcadores bacterianos específicos, como Lachnospiraceae, fornece informações valiosas para avaliar a saúde metabólica.

Embora o nosso conhecimento do microbioma intestinal ainda esteja numa fase inicial, este estudo sublinha o profundo impacto que estas comunidades microbianas podem ter no nosso bem-estar geral. Destaca a necessidade de investigação contínua neste campo para desbloquear todo o potencial de aproveitamento de bactérias intestinais para melhorias na saúde metabólica. À medida que a nossa compreensão se aprofunda, poderemos testemunhar o desenvolvimento de terapias e intervenções inovadoras que revolucionam a gestão da resistência à insulina e da diabetes. As potenciais implicações desta investigação vão muito além do domínio da saúde intestinal, oferecendo esperança para um futuro com risco reduzido de diabetes e melhores resultados metabólicos para indivíduos em todo o mundo.

Referências:

1. Davenport, ER, Sanders, JG, Song, SJ, Amato, KR, Clark, AG e Knight, R., 2017. O microbioma humano em evolução. Biologia BMC, 15(1), pp.1-12.
2. ASM.org. (sd). Microbiomas: uma história de origem.
3. taxonomia (sd). Navegador de taxonomia (Lachnospiraceae). [on-line]www.ncbi.nlm.nih.gov.Disponível em:https://www.ncbi.nlm.nih.gov/Taxonomy/Browser/wwwtax.cgi [Acessado em 26 de setembro de 2023].
4. Takeuchi, T., Kubota, T., Nakanishi, Y., Tsugawa, H., Suda, W., Kwon, A.T.J., Yazaki, J., Ikeda, K., Nemoto, S., Mochizuki, Y. e Kitami, T., 2023. O metabolismo microbiano dos carboidratos intestinais contribui para a resistência à insulina. Natureza, pp.1-7.
5. Biologia Online (2019). Definição e exemplos de monossacarídeos – Dicionário Online de Biologia. [online] Artigos, tutoriais e dicionário online de biologia. Disponível em:https://www.biologyonline.com/dictionary/monosaccharide.
6. Kulagina, E.V., Efimov, BA, Maximov, P.Y., Kafarskaia, L.I., Chaplin, A.V. e Shkoporov, AN, 2012. A composição de espécies de Bacteroidales ordena bactérias nas fezes de pessoas saudáveis ​​de várias idades. Biociência, biotecnologia e bioquímica, 76(1), pp.169-171.
7. Parker, BJ, Wearsch, PA, Veloo, AC e Rodriguez-Palacios, A., 2020. O gênero Alistipes: bactérias intestinais com implicações emergentes para inflamação, câncer e saúde mental. Fronteiras em imunologia, 11, p.906.
8. Frolova, MS, Suvorova, IA, Iablokov, SN, Petrov, SN e Rodionov, D.A., 2022. Reconstrução genômica da produção de ácidos graxos de cadeia curta pela microbiota intestinal humana. Fronteiras em Biociências Moleculares, 9, p.949563.
9. Ghosh, S., Whitley, CS, Haribabu, B. e Jala, VR, 2021. Regulação da função da barreira intestinal por metabólitos microbianos. Gastroenterologia e hepatologia celular e molecular, 11(5), pp.1463-1482.
10. Nagai, F., Morotomi, M., Watanabe, Y., Sakon, H. e Tanaka, R., 2010. Alistipes indistinctus sp. novembro. e Odoribacter laneus sp. nov., membros comuns da microbiota intestinal humana isolados de fezes. Jornal internacional de microbiologia sistemática e evolutiva, 60(6), pp.1296-1302.
11. Vacca, M., Celano, G., Calabrese, FM, Portincasa, P., Gobbetti, M. e De Angelis, M., 2020. O papel controverso do intestino humano lachnospiraceae. Microrganismos, 8(4), p.573.
12. Chumpitazi, BP, 2020. O microbioma intestinal como um preditor de oligossacarídeos de baixa fermentação, dissacarídeos, monossacarídeos e eficácia da dieta de polióis em distúrbios intestinais funcionais. Opinião Atual em Gastroenterologia, 36(2), pp.147-154.