Índice
O microbioma humano é a coleção de genomas microbianos, que contribui para o retrato genético mais amplo, ou metagenoma, de um ser humano. O microbioma é essencial para o desenvolvimento, imunidade e nutrição humana.
Com esse texto vamos mostrar que o microbioma humano representa um campo fascinante e cheio de possibilidades na área da saúde.
O que é o microbioma humano?
A microbiota humana consiste em 10-100 trilhões de células microbianas simbióticas abrigadas por cada pessoa, principalmente bactérias no intestino; o microbioma humano consiste nos genes que essas células abrigam.
O microbioma é uma representação funcional da microbiota, fornecendo informações sobre as atividades e potenciais metabólicos dos microrganismos presentes.
Especificar a definição do microbioma humano tem sido complicado pela confusão sobre a terminologia: por exemplo, “microbiota” (os táxons microbianos associados aos humanos) e “microbioma” (o catálogo desses micróbios e seus genes) são frequentemente usados de forma intercambiável.
O termo “microbiota” refere-se ao conjunto de microrganismos (como bactérias, fungos, vírus e arqueias) que vivem em um determinado ambiente, como o intestino, pele, boca ou vagina. Esses microrganismos formam comunidades complexas e desempenham papéis importantes na saúde e no funcionamento do organismo hospedeiro.
Por outro lado, o termo “microbioma” refere-se ao conjunto completo de genes presentes na microbiota. O microbioma engloba o material genético dos microrganismos que compõem a microbiota. Esses genes podem influenciar a função dos organismos hospedeiros e têm um papel significativo em vários processos fisiológicos.
Composição e diversidade do microbioma humano
A composição e diversidade de microrganismos podem variar de pessoa para pessoa, sendo influenciadas por fatores como a idade, dieta, estilo de vida, ambiente e histórico de saúde. No entanto, existem alguns grupos bacterianos que são comumente encontrados no microbioma humano.
- Firmicutes: Essas bactérias são geralmente abundantes na microbiota humana e estão envolvidas na decomposição de carboidratos complexos. Alguns gêneros comuns incluem Faecalibacterium, Lactobacillus e Clostridium.
- Bacteroidetes: Essas bactérias também estão presentes em grande quantidade na microbiota humana e estão envolvidas na quebra de polissacarídeos e fibras. Gêneros comuns
- Actinobacteria: Este grupo bacteriano desempenha um papel importante na degradação da celulose e na produção de enzimas digestivas. Gêneros conhecidos incluem Bifidobacterium e Collinsella.
- Proteobacteria: Este grupo inclui várias espécies patogênicas, mas também algumas bactérias benéficas. Gêneros comuns incluem Escherichia, Klebsiella e Helicobacter.
As bactérias presentes no microbiota ajudam a digerir nossa comida, regular nosso sistema imunológico, proteger contra outras bactérias que causam doenças e produzir vitaminas, incluindo as vitaminas do complexo B (B12, tiamina e riboflavina) e a vitamina K, que é necessária para a coagulação do sangue.
Além desses grupos bacterianos, o microbioma humano também pode conter vírus (chamados de bacteriófagos), fungos (como Candida) e outros microrganismos, embora em menor quantidade.
Essa diversidade microbiana é essencial para a manutenção da saúde humana, pois desempenha papéis importantes na digestão, síntese de vitaminas, metabolismo de compostos, modulação do sistema imunológico e proteção contra patógenos prejudiciais.
A diversidade do microbioma é medida pela quantidade de espécies microbianas diferentes presentes em uma amostra. Uma microbiota saudável é caracterizado por uma alta diversidade, o que significa que há uma ampla variedade de espécies bacterianas presentes.
A perda de diversidade ou um desequilíbrio no microbioma, conhecido como disbiose, tem sido associado a várias doenças e condições, como doenças inflamatórias intestinais, obesidade, diabetes e distúrbios do humor.
Impacto do microbioma na saúde humana
O microbioma humano desempenha um papel crucial na saúde humana e tem impactos em várias áreas. Aqui estão alguns exemplos:
- Digestão e metabolismo: O microbioma auxilia na digestão de alimentos complexos, como fibras, que não podemos digerir por conta própria. Além disso, o microbioma está envolvido no metabolismo de substâncias, como vitaminas e compostos bioativos, que são importantes para o funcionamento adequado do corpo.
- Sistema imunológico: O microbioma desempenha um papel fundamental no desenvolvimento e na regulação do sistema imunológico. Um microbioma saudável pode ajudar a prevenir doenças autoimunes, alergias e inflamações crônicas.
- Saúde mental: Estudos recentes sugerem uma conexão entre o microbioma e a saúde mental. O microbioma intestinal produz neurotransmissores, como serotonina, dopamina e GABA, que desempenham um papel importante no humor e na saúde mental.
- Obesidade e metabolismo: O microbioma tem sido associado ao metabolismo e ao peso corporal. Pesquisas mostram que a composição do microbioma pode influenciar a eficiência da extração de energia dos alimentos e o armazenamento de gordura. Além disso, certas bactérias intestinais estão associadas à obesidade e à resistência à insulina.
- Doenças intestinais e inflamatórias: Alterações no microbioma estão associadas a doenças intestinais, como doença inflamatória intestinal (como a doença de Crohn e a colite ulcerativa) e síndrome do intestino irritável. O desequilíbrio do microbioma pode levar a inflamações crônicas e prejudicar a função intestinal.
- Resposta a medicamentos: O microbioma pode influenciar a forma como o corpo metaboliza e responde a certos medicamentos. Alguns medicamentos são ativados ou inativados pelas bactérias intestinais, o que pode afetar sua eficácia e efeitos colaterais.
Esses são apenas alguns exemplos do impacto do microbioma na saúde humana. A pesquisa nessa área ainda está em andamento, e há muito a ser descoberto sobre como o microbioma influencia nossa saúde e o desenvolvimento de novas terapias e intervenções baseadas no microbioma.
Aplicações clínicas do microbioma humano
As aplicações clínicas do microbioma humano são diversas e estão sendo exploradas em várias áreas da medicina. Em primeiro lugar, o microbioma tem sido estudado como um indicador de saúde e doença, permitindo a identificação de perfis microbianos associados a condições específicas.
Isso pode ser usado para fins de diagnóstico, prognóstico e monitoramento de doenças, como doenças inflamatórias intestinais, obesidade, diabetes, distúrbios do humor e até mesmo certos tipos de câncer.
Além disso, o microbioma humano tem sido alvo de intervenções terapêuticas. O uso de probióticos, que são microrganismos vivos benéficos para a saúde, tem sido explorado para restaurar e promover um microbioma saudável.
Da mesma forma, a terapia com microbiota fecal, que envolve a transferência de fezes de um doador saudável para o trato gastrointestinal de um paciente, tem mostrado resultados promissores no tratamento de infecções recorrentes por Clostridium difficile e colite ulcerativa.
Outra aplicação clínica em potencial é a modificação da microbiota por meio de intervenções dietéticas e estilo de vida. A compreensão de como a dieta pode influenciar o microbioma humano tem levado a abordagens personalizadas, como a prescrição de dietas específicas para modificar a composição microbiana e melhorar a saúde.
Essas intervenções podem incluir a adoção de uma dieta rica em fibras, a eliminação de alimentos inflamatórios e a suplementação com prebióticos, que alimentam as bactérias benéficas.
As aplicações clínicas do microbioma humano incluem sua utilização como biomarcador para diagnóstico e monitoramento de doenças, o uso de terapias baseadas em probióticos e microbiota fecal, e a modificação por meio de intervenções dietéticas e estilo de vida.
Perspectivas futuras de tratamentos baseados no microbioma
As perspectivas futuras de tratamentos baseados no microbioma são extremamente promissoras e oferecem um potencial revolucionário para a medicina.
Uma das principais perspectivas é o desenvolvimento de terapias personalizadas que levem em consideração o perfil único do microbioma de cada indivíduo. Isso pode envolver a identificação de perfis microbianos associados a diferentes condições de saúde e a seleção de probióticos específicos ou terapias de microbiota fecal adaptadas às necessidades individuais.
Além disso, a manipulação direta da microbiota por meio da introdução de microrganismos benéficos ou da modificação genética de microrganismos existentes tem o potencial de criar uma microbiota mais saudável e equilibrado. Isso poderia abrir portas para tratamentos personalizados, direcionados a condições específicas e melhor adaptados às necessidades de cada paciente.
Outra perspectiva é a utilização de prebióticos e modulação dietética para promover uma microbiora saudável. A identificação de prebióticos específicos e a inclusão deles na dieta podem alimentar as bactérias benéficas e promover um equilíbrio microbiano favorável.
Além disso, a modulação da dieta como um todo, considerando seu impacto sobre o microbioma, pode ser uma estratégia terapêutica valiosa para melhorar a saúde e tratar uma variedade de condições.
Em suma, as perspectivas futuras de tratamentos baseados no microbioma são emocionantes. O desenvolvimento de terapias personalizadas e a modulação dietética oferecem novas possibilidades para o tratamento e a prevenção de doenças.
À medida que a pesquisa continua avançando e a compreensão do microbioma humano se aprofunda, é provável que essas perspectivas se tornem realidades tangíveis, trazendo uma nova era de medicina personalizada e eficaz.
Conclusão
As aplicações clínicas do microbioma estão em constante desenvolvimento, com avanços promissores em terapia com microbiota fecal, uso de probióticos, diagnóstico de doenças, personalização do tratamento e intervenções dietéticas.
Essas abordagens estão transformando a forma como tratamos condições médicas e estão abrindo caminho para terapias mais eficazes e personalizadas.
Referências
Hair M. e Sharpe J., Fast Fact about: The human microbiome. The Center for Ecogenetics and Environmental Health, University of Washington, 2014.
Rackaityte, E., Lynch, S.V. The human microbiome in the 21st century. Nat Commun 11, 5256 (2020). https://doi.org/10.1038/s41467-020-18983-8
Rogers K. “Human Microbiome”. Encyclopedia Britannica, 26 Apr. 2023, https://www.britannica.com/science/human-microbiome. Acesso em 3 Junho 2023.
Sharon I, Quijada NM, Pasolli E, Fabbrini M, Vitali F, Agamennone V, Dötsch A, Selberherr E, Grau JH, Meixner M, Liere K, Ercolini D, de Filippo C, Caderni G, Brigidi P, Turroni S. The Core Human Microbiome: Does It Exist and How Can We Find It? A Critical Review of the Concept. Nutrients. 2022 Jul 13;14(14):2872. doi: 10.3390/nu14142872. PMID: 35889831; PMCID: PMC9323970.
Stewart, C.J., Ajami, N.J., O’Brien, J.L. et al. Temporal development of the gut microbiome in early childhood from the TEDDY study. Nature 562, 583–588 (2018). https://doi.org/10.1038/s41586-018-0617-x
Ursell LK, Metcalf JL, Parfrey LW, Knight R. Defining the human microbiome. Nutr Rev. 2012 Aug;70 Suppl 1(Suppl 1):S38-44. doi: 10.1111/j.1753-4887.2012.00493.x. PMID: 22861806; PMCID: PMC3426293.
