Desvendando o Microbioma Intestinal: Impactos da Fisiologia e Ambiente do Intestino na Saúde Humana

Legenda:  a, Desenho do estudo PRIMA. O estudo incluiu duas visitas ao local, durante as quais amostras de sangue e ar expirado em jejum foram coletadas. Na primeira visita, foram realizadas medições antropométricas, e todos os participantes receberam um café da manhã padronizado; um subconjunto de 50 voluntários ingeriu cápsulas de motilidade (SmartPills) logo após. Hidrogênio e metano no ar expirado pós-prandial foram medidos a cada 30 minutos durante 6 horas, e amostras de urina pós-prandial foram coletadas aos 30 minutos e, depois, a cada hora até 24 horas, conforme indicado. Nos dias 3 e 5, os participantes realizaram o teste do milho doce para medir o tempo de trânsito gastrointestinal total (WGTT). Além disso, foram registrados diariamente os hábitos alimentares de 24 horas (dias 1 a 8), hábitos intestinais (consistência das fezes, frequência evacuatória e horário da evacuação), e amostras diárias de urina e fezes foram coletadas. A linha sólida indica a coleta de amostras no local, enquanto a linha pontilhada indica a coleta domiciliar. b, Variações inter e intraindividuais nos fatores ambientais intestinais ao longo de 9 dias consecutivos. As linhas vermelha e azul representam os valores de mediana e média, respectivamente. Linhas cinzas indicam as flutuações intraindividuais ao longo do tempo. Os asteriscos indicam a significância estatística de modelos de efeitos mistos considerando medidas repetidas (bicaudal ***P < 0,001, **P < 0,01, *P < 0,05; NS, não significativo; veja a Tabela Suplementar 3 para detalhes; nenhum ajuste para testes múltiplos foi aplicado).
c, Percentual de variação explicado por indivíduo e dia do estudo no microbioma intestinal e metabolomas urinário e fecal com base em testes PERMANOVA. (bicaudal *P < 0,05).
Creditos da imagem: Procházková, et al, 2024

Um estudo publicado na Nature Microbiology, explorou os fatores que influenciam as variações na composição e no metabolismo do microbioma intestinal humano. Pesquisadores monitoraram 61 adultos saudáveis por nove dias consecutivos, utilizando técnicas avançadas de análise multi-ômica para caracterizar o microbioma intestinal e os metabólitos em amostras diárias de fezes e urina. Paralelamente, mediram o tempo de trânsito intestinal e o pH ao longo do trato gastrointestinal por meio de cápsulas de motilidade sem fio, além de registrar dados sobre hábitos alimentares e intestinais.
Os resultados mostraram que a fisiologia intestinal, especialmente o tempo de trânsito e o pH, desempenha um papel crucial na modulação da comunidade microbiana e de seus produtos metabólicos. O tempo de trânsito mais curto foi associado a maiores níveis de ácidos graxos de cadeia curta (AGCCs), produtos da fermentação de carboidratos, considerados benéficos para a saúde intestinal. Em contrapartida, tempos de trânsito mais longos favoreceram a produção de metabólitos proteolíticos, como amônia e sulfeto de hidrogênio, que estão ligados a resultados negativos para a saúde.
As análises também destacaram como o ambiente intestinal interage com componentes dietéticos, como fibras e compostos derivados do café. Por exemplo, o consumo de fibras mostrou reduzir a produção de metabólitos derivados da proteólise, enquanto marcadores relacionados ao consumo de café foram associados a alterações no pH intestinal e ao tempo de trânsito. Além disso, as flutuações diárias na umidade e no pH das fezes explicaram variações intraindividuais na composição microbiana, enfatizando que mesmo mudanças sutis podem impactar o metabolismo microbiano e a interação entre hospedeiro e microbiota.
A pesquisa revelou, ainda, a significativa variabilidade interindividual na composição do microbioma e no metabolismo, explicada em parte por diferenças na fisiologia intestinal e em fatores ambientais. Enquanto algumas pessoas apresentaram microbiomas mais estáveis ao longo do tempo, outras exibiram grandes flutuações, sugerindo uma forte influência de características pessoais no funcionamento do ecossistema intestinal.
Ao conectar a dieta, a fisiologia intestinal e a microbiota, o estudo oferece novos insights sobre como intervenções personalizadas, ajustadas às condições fisiológicas de cada indivíduo, podem otimizar a saúde intestinal e geral. Essa descoberta representa um avanço significativo no entendimento do microbioma humano, abrindo portas para estratégias terapêuticas baseadas em abordagens personalizadas para prevenção e tratamento de doenças relacionadas ao microbioma.
Gut physiology and environment explain variations in human gut microbiome composition and metabolism

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