A importância do microbioma intestinal para a nutrição infantil

A importância do microbioma intestinal para a nutrição infantil

Criança subnutrida do Malauí
Foto da revista Science de Fev/2016

Os micróbios intestinais corretos auxiliam no desenvolvimento infantil

Estudos apontam para o caminho de usar terapia microbiana para combater as graves consequências da má nutrição

Quase 180 milhões de crianças em todo o mundo são raquíticas, uma consequência grave e incapacitante da desnutrição e de infecções de repetição na infância, o que as coloca em risco de comprometimento cognitivo e doença. Novos estudos apontam agora para um outro personagem para a subnutrição: o microbioma intestinal. A combinação certa de micróbios, ao que parece, pode fazer pender a balança entre baixa estatura e o crescimento saudável, mesmo quando as calorias são escassas - uma promissora, mesmo preliminar, pista para possíveis intervenções.

Os três estudos, relatados em questões desta semana das revistas Science e Cell, "é um divisor de águas na saúde global em geral, e na nutrição especificamente", diz William Petri, Jr., especialista em doenças infecciosa na Universidade de Virginia em Charlottesville. Petri não estava envolvido no trabalho em curso, mas ele passou anos rastreando a saúde dos lactentes em Bangladesh. Ele e outros têm sido frustrados pela incapacidade dos suplementos alimentares em reverter os efeitos negativos da má nutrição.

Quando Petri percebeu que as bactérias do intestino podem influenciar na obesidade, ele refletiu que elas também influenciariam na resposta de uma pessoa para a fome. Assim, ele e Tahmeed Ahmed, do Centro Internacional para a pesquisa da doença diarreica em Bangladesh uniram-se com Jefrey Gordon, um microbiologista da Universidade de Washington em St. Louis, no Missouri, para coletar amostras de fezes mensais de crianças de Bangladesh, saudáveis ​​e desnutridas com menos de dois anos. Petri e Gordon descobriram que a medida que as crianças amadurecem, sua comunidade de bactérias intestinais normalmente muda também. Mas, como eles relataram, em 2014, as crianças raquíticas não tinha a comunidade bacteriana apropriada para sua idade, mas uma mais "imatura", típica de uma criança mais nova.

Na Science desse mês (fev, 2016, pg. 830), a equipe de Gordon relata ter encontrado o mesmo padrão em crianças no Malawi, e apresentam evidências de que essas comunidades microbianas influenciam o crescimento. Trabalhando com camundongos criados para não ter nenhum micróbio em seus intestinos, a estudante Laura Blanton, da equipe de Gordon, os alimentou um mas da mesma comida tipicamente consumidos por crianças do Malauí. Os ratos livres de germes que receberam o microbioma "imaturo" das crianças com sintomas de desnutrição tiveram um crescimento prejudicado, ao passo que os ratos com a mesma dieta que receberam o microbioma "maduro" das crianças saudáveis tiveram mais músculos e desenvolvimento de ossos aparentemente mais densos.

François Leulier, um biólogo da École Normale Supérieure de Lyon na França, e colegas, relatam uma descoberta semelhante, publicada nessa mesma revista Science (pg. 854). Em seu pós-doutorado Martin Schwarzer mostrou que os ratos jovens, livres de germes não desenvolvem tanta musculatura ou tem um crescimento ósseo tão grande como os ratos que têm o complemento normal de bactérias, mesmo quando comem a mesma quantidade de alimento. A equipe também vislumbrou um mecanismo: Eles descobriram que os micróbios afetam os próprios hormônios dos animais.

Em animais saudáveis, o hormônio do crescimento estimula um aumento de um segundo hormônio, o fator de crescimento semelhante à insulina 1 (IGF-1), que por sua vez promove o crescimento do tecido. Ratos livres de germes ainda tem a mesma quantidade do hormônio de crescimento como os outros ratos, mas a atividade do IGF-1 no sangue, fígado e músculos é menor, foi o que a equipe de Leulier encontrou. Não é claro como os micróbios influenciam os hormônios. Mas os ratos livres de germes que receberam injeções ​​com IGF-1 obtiveram o seu crescimento a semelhança dos outros ratos, assim como dando-lhes uma estirpe particular de lactobacillus.

Uma avaria nesta conexão microbioma-hormonal pode ajudar a explicar o nanismo em crianças subnutridas. Mas por que apenas algumas delas acabam com um microbioma imaturo? No estudo da Cell, o estudante de graduação Mark R. CharBonneau, e os seus colegas, da equipe de Gordon, mostram que a amamentação pode ajudar os micróbios a se estabelecerem corretamente e definir o crescimento do bebê para a trajetória certa. Mães saudáveis ​​produzem tipicamente moléculas modificadas de açúcar chamada ácido sialico, um oligossacarídeo do leite humano (em inglês:sialylated human milk oligosaccharides). Os bebês não fazem uso desse nutriente, mas os micróbios do intestino prosperam a partir eles, pesquisas recentes já mostraram (Science, 15/08/2014, pg. 747). O novo trabalho mostra que as mães de crianças que apresentam sinais de desnutrição severa produzem uma menor quantidade desse “alimento” do microbioma.

Quando os pesquisadores adicionaram oligossacarídeos purificados de soro de leite na dieta malauí dos com micróbios de uma criança gravemente desnutrida, os camundongos tinham crescimento de mais músculo, ossos maiores, e tinham "mudanças dramáticas" no cérebro e no metabolismo do fígado, Gordon diz. Ele especula que pelo processamento destes açúcares, as bactérias podem, por sua vez produzir blocos de construção moleculares para ajudar o corpo do hospedeiro a crescer bem. O grupo também tem visto este efeito benéfico em leitões sem germes, cuja fisiologia é mais semelhante à humana do que os ratos, eles relatam.

Para David Relman, microbiologista da Universidade de Stanford em Palo Alto, Califórnia, as implicações são "profundas. ... O estado nutricional das crianças pode ser modificado por meio de manipulação da microbiota intestinal”. Gordon e Leulier planejam testar essa possibilidade nas pessoas, particularmente nas crianças desnutridas, este ano com intervenções dietéticas.

Um probiótico seguro e efetivo "seria fenomenal", diz Petri. O sucesso em animais de laboratório pode não se traduzir para os seres humanos, é claro. E os pesquisadores precisam ter certeza de que quaisquer micróbios adicionados não causam efeitos indesejados, tais como doença inflamatória ou a obesidade, acrescenta Eric Pamer, especialista em doenças infecciosas da Sloan Kettering Cancer Center Memorial em Nova York. Mas uma coisa é certa, ele diz: "O potencial impacto para a saúde da microbiota é surpreendente."

Texto da Revista Science de Fevereiro de 2016, página 802

Artigo de Elizabeth Pennisi