Carboidratos e a Microbiota intestinal
Autor: Marcelo | Publicado: 2012-06-14T08:17:00-07:00



    Carboidratos e a Microbiota Intestinal  

Bifidobacterium ssp. da Microbiota Humana


&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; Na
 última edição do periódico “Nature reviews Microbiology” foi publicada 
uma interessante revisão sobre a relação entre o metabolismo dos 
carboidratos com os micro-organismos da microbiota intestinal. Glicanas e
 polissacarídeos provenientes de alimentos vegetais (amido, hemicelulose
 e pectina), cartilagem e tecidos animais (glicosmanoglicanas e N- 
glicanas) e o muco (glicanas O- Ligadas) trazem uma enorme variedade de 
moléculas para o ambiente dos micro-organismos intestinais. Como 
exemplo, podemos citar a glicoproteína mucina do muco, que pode ter 
centenas de diferentes estruturas ligadas a glicoproteína.

&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; A 
microbiota que se estabelece no intestino após o nascimento tem um 
efeito profundo na saúde e fisiologia humana, beneficiando a modulação 
do desenvolvimento imunológico, auxiliando na digestão de nutrientes, 
sintetizando vitaminas e inibindo a colonização de patógenos. 
Anormalidades nesta microbiota, denomiada de disbiose, pode 
levar a sérios problemas como doenças inflamatórias intestinais, câncer 
de colon, colite associada a antibiótico e obesidade. A disbiose é 
caracterizada por um desequilíbrio nos micro-organismos intestinais que 
causa uma proliferação de outros que são prejudiciais a saúde. Pode 
ocasionar também &nbsp;um aumento do fluxo de vias metabólicas prejudiciais.
&nbsp;&nbsp;&nbsp;
&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; Este
 tema tem sido alvo de intensos estudos nos últimos anos e hoje se sabe 
que um dos fatores principais que regulam a composição e fisiologia 
desta microbiota no intestino são os carboidratos presentes no intestino
 e provenientes da dieta ou do muco intestinal. Neste panorama se 
observa a diversidade de preferência por determinado carboidratos entre 
os micro-organismos residentes. &nbsp;Muitas destas glicanas e 
polissacarídeos não podem ser hidrolisados pelas enzimas codificadas 
pelo genoma humano e deste modo, a fermentação microbiana tem um papel 
fundamental na transformação destas glicanas não digeríveis em ácidos 
graxos de cadeia curta (SCFAs) como, por exemplo, os ácidos propriônico,
 acético e butírico. Estes ácidos &nbsp;servem como nutrientes para os 
colonócitos e outras células epiteliais&nbsp; do intestino.

&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; No início 
da colonização da microbiota os carboidratos disponíveis são 
provenientes do leite materno cujos componentes primários são a lactose,
 glactose, N-acetilglicosamina, fucose, acido siálico e uma mistura de 
oligossacarídeos complexos (HMOs), Estes oligossacarídeos são glicanas 
com grande diversidade compostas de lactose com ramificações ou N- 
acetil lactosmamina, com ácidos siálicos e fucose em suas cadeias. A 
microbiota nascente tem basicamente 4 filos de micro-organimos: 
Bacteroidetes, Proteobacteria, Firmicutes&nbsp; e Actinobacteria. Em crianças
 alimentadas exclusivamente com o leite materno predominam os gêneros Lactobacillus spp. e Bifidobacterium spp. que metabolizam muito bem o oligossacarídeos (HMOs). Crianças alimentadas com leites formulados têm menos Lactobacillus e Bifidobacterium spp e um aumento significativo de Clostridium spp., Bacteroides spp. e &nbsp;de membros da família Enterobacteriaceae.
 Ao serem introduzidos na alimentação, cereais, frutas e vegetais outros
 micro-organismos aparecem como bactérias Gram-negativas como os 
&nbsp;Bacterióides, espécies do filo Firmicutes e as Actinobactérias. Nas 
bactérias dos adultos predominam os filos Firmicutes e Bacteroidetes.

&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; O
 tipo de alimentação é um fator importante. Estudos feitos com crianças 
africanas, que têm uma dieta rica em fibras e crianças européias com uma
 alimentação baixa em fibras, &nbsp;mostraram diferenças significativas. No 
primeiro grupo a microbiota mostrou ser formada mais por espécies de 
Bacteroidetes e Actinobacterias do que por Firmicutes e proteobacteria. O
 oposto foi observado nas crianças européias. Diferenças também foram 
observadas nos gêneros encontrados: nas crianças africanas predominam o Prevotella spp. e Xylanibacter spp. , enquanto nas européias, os gêneros Bacteroides spp. e Alistipes spp prevalecem &nbsp;dentro dos Bacteroidetes.

&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; Vários
 fatores afetam a utilização das glicanas pelas bactérias intestinais. 
&nbsp;A degradação destas glicanas pode ser dificultada porque muitos destes 
substratos estão em microambientes&nbsp; como a camada de mucosa do 
intestino. Outras estão em alimentos que possuem glicanas como 
celuloses, hemicelulose e pectina na parede celular destas plantas. O 
amido pode estar em grânulos insolúveis resistentes às enzimas 
degradativas. Cozimento, moagem e outras metodologias usadas na 
preparação dos alimentos podem minimizar estes problemas, mas são as 
enzimas microbianas que conseguem degradar estas glicanas. Algumas 
espécies, como o endosimbionte Bacteroides&nbsp; thetaiotaomicron, por exemplo, pode degradar mais de 12 tipo de glicanas.

&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; Estratégias
 diferentes para degradar os carboidratos são desenvolvidas por 
estes&nbsp;micro- organismos em relação à organização e expressão dos genes, 
tipo e números de enzimas envolvidas e mecanismo de transporte. No 
intestino existem os microambientes diferentes passando pelo íleo e 
colon até o reto com tecidos com características histológicas peculiares
 em relação à espessura da camada mucosa que vão alterar a 
disponibilidade das glicanas.

&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; Suplementações com fibras 
prebióticas da dieta como a inulina (β- frutana de cadeia longa) &nbsp;e 
fruto-oligossacarideos têm sido eficientes para minimizar os efeitos de 
uma dieta rica em gordura Estas fibras promovem os crescimento do Bifidobacterium spp., Roseburia spp. e&nbsp; Faecalibacterium prausnitzii
 . As fibras previnem o câncer de colo em ratos e reduz inflamações. 
Recentemente, formulações contendo arabinoxialanas e chitina-glicana 
foram promissoras em restaurar o balaço Bacterioides/ Firmicutes na 
comunidade microbiana, melhorando as funções mesmo em dietas ricas em 
gorduras. Os prebióticos ajudam a reduzir o colesterol porque estimulam a
 microbiota a produzir propianato que é transportado pela corrente 
sanguínea até o fígado, inibindo a síntese de colesterol. Adição de 
outros micro-organismos para compor a microbiota, como&nbsp; os&nbsp; probióticos,
 também é de grande&nbsp; utilidade.

&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; Todos estes estudos, muito bem 
abordados nesta revisão, mostraram que a disponibilidade das glicanas e 
polissacarídeos é um dos principais fatores na determinação da relação 
dos carboidratos com a microbiota intestinal.


Por Alane Beatriz Vermelho