Simpósio reúne especialistas em probióticos
Evento científico Trouxe novidades sobre aplicação em alimentação humana e animal, e também na medicina
Durante o Yakult International Symposia on Beneficial Microbes – Fundamental Science and Innovative Applications (YIS), organizado pela Yakult Brasil em parceria com o International Scientific Conference on Probiotics, Prebiotics, Gut Microbiota and Health (IPC) e a Faculdade de Ciências Farmacêuticas da Universidade de São Paulo (FCF-USP), pesquisadores de diferentes partes do mundo apresentaram estudos e novidades sobre a ciência dos probióticos, abrangendo aspectos de produção e aplicação em alimentação humana e animal, agricultura e medicina. Dentre os temas estavam desempenho nos esportes em condições extremas, genômica dos probióticos, aplicações inovadoras de bactérias ácido láticas nos alimentos fermentados e saúde intestinal. Além disso, foram abordados o papel do eixo microbiota-sistema imunológico nas funções probióticas, terapia microbiana de doenças infecciosas e não infecciosas, aplicação de autoprobióticos para correção da microbiota humana, avaliações de segurança na validação de bactérias ácido láticas produtoras de bacteriocina em processos biotecnológicos, probiogenômica de probióticos e seus benefícios para a saúde e probióticos funcionais.
O presidente da Yakult Brasil, Atsushi Nemoto, lembra que a multinacional tem uma larga tradição em pesquisa científica e inovação na área de probióticos. Além disso, o exclusivo probiótico Lactobacillus casei Shirota – descoberto em 1930 pelo médico e pesquisador Minoru Shirota, que criou o Leite Fermentado Yakult em 1935 para auxiliar a saúde das pessoas – é uma das cepas mais estudadas do mundo há mais de 90 anos. “Quero expressar minha gratidão para com o Comitê Científico do Simpósio pela dedicação a este evento. A história da Yakult começa com o doutor Minoru Shirota, que sempre acreditou na Medicina Preventiva. E a missão da Yakult segue sendo contribuir para a saúde e para a disseminação da importância dos benefícios dos microrganismos probióticos”, ressalta.
Helena Sanae Kajikawa, co-presidente do Comitê Científico Organizador, afirma que é um desafio estudar os probióticos, especialmente no Brasil. “O YIS é uma oportunidade de compartilhar experiências, descobertas e insights sobre os benefícios dos microrganismos probióticos. É um prazer receber pesquisadores de várias partes do mundo que se dedicam a desvendar esses benefícios que são importantes para todas as pessoas”, destaca. O professor doutor Joilson Martins, diretor da Faculdade de Ciências Farmacêuticas da USP, acrescenta que reunir especialistas em probióticos é muito importante. Ao citar os pioneiros da área, destaca a importância dos estudos científicos desenvolvidos ao longo de mais de um século que têm mostrado cientificamente o poder das bactérias probióticas. “Este evento é importante para compartilhar insights, pesquisas e conhecimentos. Juntos podemos contribuir para o futuro das pesquisas sobre probióticos”, reforça.
O presidente do Comitê Científico do YIS, professor doutor Svetoslav Dimitrov Todorov, acrescenta que o Brasil é um importante player nas pesquisas com probióticos e, por isso, a iniciativa de realizar um simpósio no País dá a oportunidade de parte desses cientistas apresentarem suas pesquisas na área. “Um prazer compartilhar esses conhecimentos com pesquisadores de diferentes estados e países. Tudo no planeta está conectado: pessoas, animais e microrganismos. E acreditamos que conhecer os benefícios dessas diferentes espécies microscópicas pode ser importante para a saúde humana e animal. Ser cientista é uma grande responsabilidade e devemos ter como objetivo contribuir para melhorar o mundo”, enfatiza.
Bactérias ácido láticas
Docente e pesquisador do Centro de Pesquisa FoRC e do Departamento de Alimentos e Nutrição Experimental da Faculdade de Ciências Farmacêuticas da Universidade de São Paulo, o professor Svetoslav Dimitrov Todorov apresentou a aula ‘Safety evaluations, an essential step in validation of bacteriocin-producing lactic acid bacteria in biotechnological processes’. O pesquisador ressalta que há uma grande base de dados sobre antimicrobianos produzidos por bactérias ácido láticas (BAL) presentes na microbiota intestinal, que têm a capacidade de garantir a segurança dos alimentos. Essas bactérias também são capazes de converter substratos em ácidos orgânicos e produzir uma ampla gama de metabólitos, incluindo compostos antimicrobianos como as bacteriocinas.
Por definição, bacteriocinas produzidas por BAL são polipeptídeos sintetizados ribossômicos que exibem atividade bactericida ou bacteriostática contra bactérias geneticamente relacionadas. Além disso, as BAL convertem carboidratos em ácido lático como principal ou quase o único produto final. “As BAL são um amplo grupo de microrganismos Gram-positivos, imóveis, tolerantes a ácidos, em forma de bastonete ou esféricos, incluindo vários gêneros como Lactobacillus, Leuconostoc, Pediococcus, Lactococcus, Enterococcus e Streptococcus. Os cientistas tentam entender como as bacteriocinas poderiam contribuir para melhorar a saúde e controlar algumas doenças, inclusive o câncer”, detalha.
Definição e funcionalidades
O pesquisador Tatsuichiro Shima, do Instituto Central Yakult (Tóquio), abordou detalhes da microbiota intestinal, definição e funcionalidades dos probióticos. “Os seres humanos nascem estéreis e, a partir do momento em que chegam no mundo exterior, recebem microrganismos do ambiente externo e muitas bactérias podem ser detectadas em suas fezes no dia seguinte ao nascimento. Gradualmente, Bifidobacterium torna-se a bactéria mais dominante ao utilizar componentes do leite materno e a microbiota torna-se relativamente estável”, ensina. Quando os alimentos sólidos são introduzidos em um bebê, as bactérias anaeróbicas se tornam as mais dominantes e a microbiota muda para uma microbiota do tipo adulto, onde permanece estável. Além disso, com a idade, a secreção de enzimas digestivas e o peristaltismo intestinal diminuem e a microbiota muda gradualmente.
“A composição e a diversidade da microbiota intestinal estão relacionadas à saúde humana. Portanto, é muito importante controlar o microbioma intestinal”, acentua. Para estimar os efeitos promotores da saúde do Lacticaseibacillus paracasei Shirota –anteriormente Lactobacillus casei Shirota (LcS), que chega viva no trato gastrointestinal inferior – seu grupo investigou as características do microbioma intestinal, perfis de ácido orgânico, sintomas de defecação e índices de anticorpos virais séricos de 80 adultos japoneses saudáveis.
O resultado mostrou que o índice de β-diversidade e a composição do microbioma intestinal são diferentes entre o grupo LcS vivo detectado (LLD) e o grupo LcS vivo não detectado (LLnD). No LLD, as contagens de Bifidobacteriaceae, Lactobacillaceae e Coriobacteriaceae foram significativamente maiores e a concentração de succinato foi significativamente menor do que a do LLnD. O índice de anticorpos IgM do Vírus Herpes Simplex (HSV) em indivíduos IgG positivos para HSV tendia a ser menor no LLD do que no LLnD. “Com base nesses resultados, o LcS vivo nas fezes foi associado a um ambiente intestinal saudável e à inibição da reativação de vírus latentemente infectado no hospedeiro”, resume. O estudo ‘Characteristics of gut microbiome, organic acid profiles and viral antibody indexes of healthy Japanese with live Lacticaseibacillus detected in stool’ foi publicado em 2022 no Beneficial Microbes.
Novos horizontes para as pesquisas na área
A doutora Hannia Leon, do ILSI Mesoamerica Costa Rica, apresentou a Federação Global e falou sobre o trabalho desenvolvido baseado em ciência com visão tripartite. O International Life Sciences Institute possui 10 entidades espalhadas pelo mundo – incluindo Brasil. As áreas de interesse são dieta e nutrição, segurança alimentar e sustentabilidade. Os projetos se concentram em microbiota, microbioma e alimentos funcionais, incluindo webinars de desenvolvimento de capacidades, pesquisa básica e publicações científicas. Algumas investigações já desenvolvidas envolvem probióticos na menopausa e na infância. Entretanto, o ILSI está focado nos probióticos em relação ao envelhecimento saudável. “Precisamos entender o impacto da microbiota na saúde humana e identificar biomarcadores do envelhecimento. Acreditamos nas colaborações globais em uma estrutura de integridade científica para estabelecer mecanismos entre microbiota e saúde. Além disso, devemos aplicar a ciência para compartilhar conhecimentos sobre microbiota e câncer”, define.
As pesquisas indicam que o envelhecimento está associado a uma diminuição na diversidade microbiana e a um aumento nas populações bacterianas pró-inflamatórias. E essa disbiose contribui para a inflamação sistêmica, que é um dos principais impulsionadores de doenças relacionadas à idade. A pesquisadora acentua que a abordagem científica global do ILSI enfatiza a necessidade de metodologias padronizadas e estudos colaborativos para desvendar essas interações. “O envelhecimento é complexo e o microbioma intestinal desempenha um papel fundamental neste processo. No ILSI Mesoamérica, estamos contribuindo para o esforço global que visa entender como as mudanças microbianas afetam a longevidade e a saúde. Acreditamos que intervenções direcionadas, como prebióticos e probióticos, são promissoras para mitigar as alterações do microbioma relacionadas à idade e promover o envelhecimento saudável”, acrescenta.
O professor doutor Alexander N. Suvorov, pesquisador do Institute of Experimental Medicine, Departament of Molecular Microbiology da Saint-Petersburg State University, da Rússia, lembra que o microbioma do hospedeiro e a imunidade trabalham juntos, e a disbiose ocorre especialmente quando há múltiplas patologias. Por exemplo, a microbiota bucal sofre influência de cáries, doença periodontal e gengivites, enquanto a vaginal pode ser alterada em casos de vaginoses, doenças sexualmente transmissíveis e infecções. A microbiota intestinal, por outro lado, pode sofrer alterações devido à antibioticoterapia inadequada ou a condições de estresse, obesidade, doenças metabólicas, diabetes, doença inflamatória intestinal, câncer colorretal e até mesmo por causa de desordens psiquiátricas. “Para recuperar a condição original da microbiota há alguns caminhos, e o uso de bactérias probióticas é um deles”, acentua.
De acordo com o cientista, os produtos fermentados eram usados historicamente pelos humanos para a preservação de alimentos ou como suplementos benéficos à saúde. Mas, nas últimas décadas, a indústria probiótica de fabricação de produtos bacterianos benéficos cresceu exponencialmente. “No entanto, apenas recentemente, com o aparecimento de novos dados sobre metagenômica, metabolômica e proteômica, a evidência de características benéficas para a saúde de bactérias tomadas por via oral tornou-se mais clara. Entretanto, é evidente que esses efeitos benéficos são altamente dependentes da imunidade do hospedeiro e da condição da microbiota”, ressalta.
Portanto, a terapia microbiana tem como tarefa alterar a composição da microbiota de disbiose para equilíbrio com o sistema imunológico e, assim, tem se tornado mais pessoal e dependente da cepa. “Provamos que as cepas bacterianas indígenas geneticamente estudadas (autoprobióticos) podem melhorar significativamente a condição de saúde e diminuir a disbiose. Nossos estudos com autoprobióticos e Enterococcus faecium cepa L3 demonstraram efeitos clínicos positivos em caso de diferentes doenças, como esclerose múltipla, síndrome do intestino irritável e infecção por Helicobacter pylori. Os estudos recentes também demonstraram o grande potencial das bactérias nativas para a restauração da microbiota pessoal”, relata.
A genômica dos probióticos
A probiogenômica: técnicas e aplicações, fundamentos, avanços e perspectivas futuras foi apresentada na aula do professor doutor Vasco Azevedo, professor titular voluntário pelo Instituto de Ciências Biológicas da Universidade Federal de Minas Gerais (ICB/UFMG) e professor titular visitante da Escola de Medicina Veterinária e Zootecnia da Universidade Federal da Bahia (UFBA). O docente, que também é membro titular da Academia Brasileira de Ciências e membro correspondente da Lower Saxony Academy of Sciences and Humanities in Lower Saxony Göttingen, da Alemanha, explica que as análises genômicas são importantes para caracterizar novos candidatos a probióticos e fornecer novos insights sobre os principais fatores associados às características funcionais e de segurança desses microrganismos.
“A genômica dos probióticos é o padrão ouro para entender essas cepas. Por meio de análises probiogenômicas é possível analisar e ter pistas dos mecanismos de ação das bactérias probióticas no hospedeiro”, define. Além disso, é possível catalogar a diversidade microbiana, interação e evolução de bactérias comensais e probióticas na promoção da saúde do hospedeiro. O professor acrescenta, ainda, que a segurança dessas bactérias pode ser aferida e auxiliar na identificação de cepas probióticas que podem ser usadas para inibir bactérias patogênicas e evitar as que são resistentes a antibióticos.
Componentes bioativos e aplicações em alimentos funcionais
A engenheira de alimentos Ana Lucia Barretto Penna, professora doutora do Departamento de Engenharia e Tecnologia de Alimentos do Instituto de Biociências, Letras e Ciências Exatas da Universidade Estadual Paulista (UNESP), apresentou a palestra ‘Healthy and tasty food: Innovative applications of probiotic lactic acid bacteria in fermented foods’. Conhecidas por sua capacidade de conferir vantagens à saúde, as bactérias ácido láticas (BAL) são usadas para produzir alimentos fermentados inovadores, incluindo produtos lácteos, carnes e produtos vegetais.
Alguns exemplos de gêneros com linhagens probióticas são Lacticaseibacillus, Lactiplantibacillus, Levilactobacillus, Ligilactobacillus, Limosilactobacillus e Bifidobacterium. “As bactérias probióticas ácido láticas têm ganhado atenção significativa na indústria alimentícia devido aos seus inúmeros benefícios à saúde, modulando a microbiota intestinal, melhorando o sistema imunológico, fortalecendo a barreira intestinal, contribuindo para a redução de doenças e produzindo compostos bioativos, entre outros”, ressalta a professora.
Além disso, a crescente demanda por alimentos saudáveis e saborosos tem impulsionado inovações no desenvolvimento de novas formulações e tecnologias para incorporar essas bactérias em diversas matrizes alimentícias. Ao mesmo tempo, o uso eficaz de BAL probióticas apresenta vários desafios, desde a seleção de linhagens apropriadas até a garantia de sua viabilidade e estabilidade na produção em escala industrial. “Os alimentos funcionais, enriquecidos com componentes bioativos, surgiram como atores-chave na promoção da saúde e do bem-estar. Entre estes, os alimentos fermentados se destacam por sua mistura única de sabor, textura e benefícios para a saúde”, enfatiza.
Sistema regulatório e mercado atual
Na aula sobre microrganismos vivos dietéticos relacionados à alimentação saudável, o diretor do Departamento Científico da Yakult Europa, Bruno Pot, elencou cinco itens importantes para a definição dessa classe e lembrou que a categoria não inclui microrganismos não viáveis (posbióticos). Assim, a categoria envolve microrganismos vivos (bactérias e esporos), Archaea, fungos e leveduras. A categoria difere dos probióticos tradicionais no fato de que estes últimos foram estudados por benefícios à saúde por meio de ensaios clínicos de boa qualidade. Para dar suporte à criação dessa nova categoria, lembrou a ‘hipótese da higiene’ de JF Bach, cunhada em 2001 defendendo que o contato com patógenos, em um estágio inicial da vida, era necessário para amadurecer totalmente o sistema imunológico.
Em 2006, foi confirmada a importância da microbiota comensal no treinamento do sistema imunológico dos recém-nascidos e na manutenção do sistema imunológico ao longo da vida. Hoje, mais informações foram obtidas sobre a importância de uma microbiota intestinal diversificada na manutenção da saúde, na oferta de um maior grau de resiliência contra possíveis danos e na prevenção de diferentes doenças. “No entanto, a sociedade ocidental reduziu gradualmente a exposição a fontes ambientais e dietéticas de microrganismos, o que pode explicar o aumento de distúrbios imunológicos e metabólicos”, acentua.
Os danos à microbiota podem ser múltiplos e têm sido associados a fatores de estilo de vida como dieta, estresse, idade, tabagismo ou intervenções médicas por antibióticos, quimioterápicos, uso de inibidores da bomba de prótons ou outros medicamentos. Todos esses fatores contribuem para uma microbiota perturbada ou disbiótica. “Uma microbiota disbiótica está cada vez mais associada a condições específicas de risco para a saúde, como obesidade, diabetes, alergias ou doenças autoimunes, bem como a diferentes tipos de distúrbios neurais a exemplo de ansiedade, transtorno do espectro autista, doença de Parkinson, doença de Alzheimer e outros”, reforça.
De acordo com o diretor, por meio de iniciativas como o Institute for the Advancement of Food and Nutrition Sciences (IAFNS) foi possível realizar uma revisão de escopo para determinar a amplitude das evidências disponíveis para apoiar a existência de benefícios para a saúde do consumo de microrganismos vivos alimentares (Live Dietary Microbes ou LDM). As conclusões foram que uma dose de ≥2 x109 UFC/dia foi associada a desfechos não negativos e populações com idade média de 39 anos foram associadas a resultados positivos.
O International Scientific Association for Probiotics and Prebiotics (ISAPP), por sua vez, usou os dados da Pesquisa Nacional de Saúde e Nutrição (NHANES) de 2001-2018 sobre o número estimado de microrganismos vivos presentes nos alimentos para extrapolar a ingestão diária de adultos e analisar associações com parâmetros de saúde específicos. “Os resultados sugeriram que alimentos com altas concentrações microbianas (>107 UFC vivas/g) estão associados a melhorias modestas na saúde em uma variedade de resultados. Os dados comparáveis dos dois estudos demonstraram que há evidências suficientes para justificar mais pesquisas nessa área”, sinaliza o diretor.
Importância
O mercado global de probióticos é estimado em US$ 10 bilhões, com maior representatividade dos setores de bebidas e alimentos processados. A professora doutora Celia Lucia de Luces Fortes Ferreira, da Universidade Federal de Viçosa (UFV), em Minas Gerais, lembra que em 1984 os japoneses já introduziram o Foods of Special Health Uses (FOSHU), cujo objetivo era oferecer uma medicina baseada em produtos que ofertassem nutrientes para a defesa do organismo, além de sabor. A missão também era coibir problemas de saúde gerados pelo aumento de doenças não transmissíveis. “Em 1989, o microbiologista Roy Fuller criou a definição de alimentos funcionais e probióticos e, no início da década de 1990, já começaram a surgir as regulações. Esses regulamentos envolvem a indústria, a academia e toda a cadeia de consumo”, comenta. Cada país tem uma determinada regulação para prebióticos, probióticos e alimentos funcionais de forma geral. No Brasil, a análise está sob a responsabilidade da Agência Nacional de Vigilância Sanitária (ANVISA).
De acordo com a professora, a correlação positiva das crescentes preocupações com dietas de alto teor energético, açúcar e sal, agravadas pela atividade física insuficiente e pelo aumento de doenças relacionadas à dieta, tornou-se mais evidente nas últimas duas décadas do século XX. Da mesma forma, o aumento da população idosa se correlaciona com a maior incidência e prevalência de doenças crônicas. Assim, as duas situações indicam a importância dos alimentos funcionais e produtos alimentícios funcionais, assim como dos alimentos probióticos para a saúde. “O mercado de alimentos funcionais tem passado por constante inovação, ao mesmo tempo em que novas frentes de pesquisa têm sido desenvolvidas, mecanismos desvendados, regulamentações sendo propostas e a terminologia relevante vem sendo continuamente redefinida”, ressalta.
Probióticos, microrganismos probióticos e produtos alimentícios probióticos estão entre os alimentos e/ou componentes bioativos mais estudados, compreendendo a maioria dos produtos alimentícios regulamentados e registrados como funcionais. A professora lembra, ainda, que há cerca de três décadas o Brasil era o único país sul-americano onde existia legislação regulatória sobre alimentos funcionais. No entanto, os termos probióticos evoluíram e uma grande variedade de produtos está disponível comercialmente no Brasil e no mundo atualmente. Por causa disso, as orientações baseadas na ciência tornaram-se cada vez mais essenciais para os profissionais da saúde, a indústria e os consumidores, de modo a contribuir para a melhor utilização desses produtos no âmbito de regimes alimentares equilibrados e estilos de vida saudáveis.
One Health
O diretor de Pesquisa e Inovação da Empresa Brasileira de Pesquisa Agropecuária (EMBRAPA) – vinculada ao Ministério da Agricultura – Clenio Pillon, apresentou o conceito One Health e suas inter-relações entre saúde e bemestar de pessoas, animais e ecossistemas. “Mais do que satisfazer as necessidades nutricionais, a dieta influencia a composição e a atividade metabólica do ecossistema microbiano no intestino”, reforça. As principais linhas de atuação da EMBRAPA com probióticos incluem a prospecção de bactérias autóctones benéficas à saúde, seja pelo seu potencial probiótico intrínseco ou pela produção de substâncias como enzimas e antimicrobianos. Ademais, visa incorporar probióticos diretamente nas matrizes alimentares ou utilizar técnicas como o encapsulamento para promover a extensão da sua viabilidade e libertação controlada, isolamento, caracterização e avaliação da atividade probiótica. Por fim, objetiva o desenvolvimento de novos produtos lácteos ou não lácteos como portadores de microrganismos probióticos, assim como tecnologias para preservação de alimentos.
As funções dinâmicas das bacteriocinas
Ao apresentar o estudo ‘Bacteriocin production among lactic acid bacteria: A recently discovered probiotic trait having multifarious applications in human and animal health’, o pesquisador Santosh Kumar Tiwari, do Department of Genetics da Maharshi Dayanand University, em Haryana, Índia, lembrou que as bacteriocinas são peptídeos antimicrobianos diversos geralmente produzidos por várias bactérias como parte de seu mecanismo de defesa, incluindo bactérias probióticas ácido láticas. No passado, esses peptídeos foram explorados apenas para funções antimicrobianas, mas descobertas recentes sugeriram funções dinâmicas de bacteriocinas na modulação da microbiota, imunidade do hospedeiro e atividade anticâncer, antibiofilme e antioxidante, entre outras. “Além disso, cepas de bactérias probióticas produtoras de bacteriocina colonizam melhor e com maior hidrofobicidade em comparação com aquelas não produtoras, assim como mostram propriedades probióticas no hospedeiro. Esses peptídeos também têm se mostrado uma alternativa para o tratamento de diversas doenças infecciosas causadas por patógenos multirresistentes”, enfatiza.
Nos estudos, uma combinação de enterocina LD3 e plantaricina LD4 mostrou efeito sinérgico contra Staphylococcus aureus subsp. aureus ATCC25923 e Salmonella enterica subsp. enterica sorovar Typhimurium ATCC13311. “Nossos dados sugerem que diferentes modos de ação de ambas as bacteriocinas podem ser responsáveis por sua atividade sinérgica contra as células-alvo”, acentua. As cepas produtoras Enterococcus hirae LD3 e Lactiplantibacillus plantarum LD4 também apresentaram importantes atributos probióticos como agregação, hidrofobicidade, hidrólise de sais biliares e redução do colesterol. De acordo com o pesquisador, os resultados confirmam que as bactérias probióticas produtoras de bacteriocina poderão ser usadas como melhores produtos probióticos para a saúde humana.
A ação dos ácidos graxos
No início da vida, o microbioma intestinal desempenha um papel crucial na formação dos resultados de saúde de longo prazo. Entre os vários fatores envolvidos, os ácidos graxos de cadeia curta (AGCC) produzidos por bactérias intestinais surgiram como mediadores significativos de interações complexas hospedeiro-microbiota. No entanto, a compreensão sobre os AGCC específicos presentes no intestino infantil, seus perfis quantitativos, mudanças no desenvolvimento e contribuição precisa de microrganismos intestinais permanece limitada. Por isso, pesquisadores do Instituto Central Yakult desenvolveram um estudo com objetivo de fazer uma análise abrangente da microbiota intestinal e da composição dos AGCC durante a infância, com a meta de elucidar essas relações.
De acordo com a pesquisadora Kana Yahagi, a microbiota intestinal infantil metaboliza carboidratos para produzir AGCC, como acetato, propionato e butirato, assim como metaboliza aminoácidos para gerar aminas bioativas e ácidos láticos aromáticos. Além disso, desconjuga os ácidos biliares e converte em ácidos biliares secundários. “Acredita-se que esses metabólitos influenciem as respostas fisiológicas, como função da barreira intestinal, desenvolvimento imunológico, motilidade intestinal, eixo intestino-cérebro, metabolismo sistêmico e inflamação, principalmente por meio de vários receptores presentes nas células epiteliais intestinais do hospedeiro”, explica.
Os pesquisadores do Instituto Central Yakult escolheram os AGCC porque, na época em que iniciaram a pesquisa, pouco se sabia sobre os substratos e vias metabólicas para a produção de AGCC no início da vida. “Neste estudo, a densa amostragem de séries temporais de bebês permitiu uma análise detalhada da relação entre a microbiota intestinal infantil e os AGCC, que foram relatados como associados à saúde”, destaca a pesquisadora. Para o experimento, amostras de fezes foram obtidas de 12 bebês saudáveis durante os dois primeiros anos de vida. Uma análise abrangente de 1.048 amostras (média de 87 por criança) foi realizada para examinar a composição bacteriana por meio da análise meta-16S e para quantificar as concentrações de AGCC utilizando cromatografia líquida de alta eficiência.
O resultado mostrou que o desenvolvimento da microbiota intestinal infantil começou com a dominância de Enterobacterales, mudando gradualmente para Bifidobacteriales e Clostridiales. A análise em nível de espécie mostrou uma relação temporal entre o crescimento de bifidobactérias utilizando oligossacarídeos fucosilados do leite humano (especificamente Bifidobacteria infantis e Bifidobacteria bifidum) e o aumento das concentrações de AGCC intestinais. A hipótese para o fato de a associação de AGCC diferir entre os bebês avaliados no estudo é que algumas cepas de bifidobactérias podem produzir AGCC com eficiência no intestino infantil, enquanto outras não. “Neste estudo, a densa amostragem de séries temporais de bebês permitiu uma análise detalhada da relação entre a microbiota intestinal infantil e os AGCC, que está associada à saúde. Esperamos que os resultados ajudem a desenvolver métodos para controlar a microbiota intestinal, as concentrações de AGCC durante a infância e, em última análise, proteger a saúde futura”, declara.
Comprovações
De acordo com a pesquisadora Kana Yahagi, muitos estudos de coorte mostraram que os ácidos graxos de cadeia curta no intestino estão associados ao risco de desenvolver certas doenças ainda na infância. Por exemplo, bebês com baixos níveis de acetato aos três meses de idade têm maior risco de desenvolver asma, e bebês com microbiota intestinal imatura e baixos níveis de butirato e bactérias produtoras de butirato aos 12 meses de idade enfrentam um risco aumentado para a doença. Além disso, a análise metagenômica revelou que bebês com baixos níveis de genes produtores de AGCC são mais propensos a desenvolver diabetes tipo 1. Por fim, foi relatado que bebês com baixos níveis de genes do metabolismo de carboidratos e genes produtores de butirato aos três meses de idade têm um risco maior de desenvolver dermatite atópica. “Esses estudos de coorte sugerem que o tipo e a concentração de ácidos orgânicos produzidos por bactérias intestinais, bem como o momento da exposição infantil a esses compostos, podem afetar sua saúde futura”, define.
Papel vital nos resultados de saúde em várias populações
A professora doutora Ingrid Suryanti Surono, do Food Technology Department, Faculty of Engineering, Bina Nusantara University, em Jakarta, na Indonésia, trouxe para o YIS uma palestra sobre alimentos funcionais e a saúde com foco na diversidade da Indonésia. A pesquisadora afirma que probióticos, prebióticos, posbióticos, alimentos fermentados, amido resistente e polifenóis são alimentos funcionais contendo moléculas bioativas com efeitos positivos no perfil, na composição, diversidade e atividade da microbiota intestinal. “A disbiose da microbiota intestinal tem sido associada a vários problemas de saúde, e a ligação entre alimentos e o microbioma desempenha um papel vital nos resultados de saúde em várias populações, particularmente para adultos com diabetes tipo 2, crianças desnutridas e atrofiadas, e mulheres com constipação funcional”, explica.
A cientista destaca o Taro Belitung (Xanthosoma sagittifolium), de baixo índice glicêmico e amido de alta resistência, que apresenta efeitos prebióticos promovendo o crescimento de Butyricimonas, produtor de butirato. “Este ácido graxo de cadeia curta (AGCC) é essencial para a saúde intestinal, aumenta a produção de muco e melhora a sensibilidade à insulina no diabetes tipo 2, fortalecendo a integridade intestinal e a absorção ideal de nutrientes”, ressalta. A pesquisadora cita ainda o estudo com Tempe, em Moringa, que reduziu a prevalência de Escherichia/Shiguella de crianças com atrofia em East Nusa Tenggara – juntamente com medidas de higiene e acesso à água potável.
A alta prevalência desses microrganismos potencialmente patogênicos induz reação inflamatória, consumindo uma quantidade significativa de energia, e é apontada como um dos fatores para o déficit de estatura. O Tempe, um alimento fermentado à base de soja da Indonésia, é considerado uma boa fonte de proteína vegetal, repleta de isoflavonas, microrganismos viáveis, posbióticos, peptídeos bioativos e aminoácidos essenciais. Ademais, serve como antioxidante e enriquece a diversidade da microbiota intestinal.
Em uma intervenção com 200 crianças atrofiadas com menos de cinco anos de idade, o uso do probiótico Lactiplantibacillus plantarum IS-10506 também demonstrou potencial na modulação das respostas imunes e otimização da absorção de nutrientes. Em outro estudo, a cepa probiótica suprimiu significativamente a reação alérgica, bem como a psoríase em adultos, fortalecendo a função da barreira intestinal e a produção de seus metabólitos como compostos bioativos. Em mulheres com constipação funcional, uma suplementação de três semanas de leite fermentado com L. plantarum IS-10506 aumentou significativamente as abundâncias relativas de Bacteroidetes, particularmente Bacteroides sp. e Prevotella sp. “Precisamos ter em mente que cada pessoa tem sua própria microbiota, responsável pela saúde e pela doença, e os metabólitos microbianos intestinais são vitais na regulação da homeostase da imunidade intestinal”, ressalta.
Efeitos de exercícios extenuantes na microbiota
Segundo a Organização Mundial da Saúde (OMS), a atividade física regular é uma forma de evitar cerca de 3,9 milhões de mortes prematuras por ano. Embora a atividade física regular e moderada traga benefícios à saúde, contribuindo para prevenção e tratamento de doenças cardiovasculares, câncer e diabetes, e reduzindo sintomas de depressão e ansiedade, atividades físicas de alto impacto (overtraining) podem não ser tão benéficas. Dentre os efeitos nocivos estão alguns impactos na microbiota intestinal, hipertermia dos tecidos, aumento da permeabilidade intestinal, redução da espessura do muco intestinal, aumento da produção de espécies reativas de oxigênio (ROS) e do nitrogênio (RONS), inflamação e disbiose. Além disso, estudos mostram que exercícios extenuantes alteram as respostas imunológicas/inflamatórias das vias aéreas superiores, levando à incidência de infecções do trato respiratório superior. Assim, o desempenho em esportes de resistência como maratona, ciclismo e natação requer um alto nível de adaptações fisiológicas e bioquímicas no corpo, que incluem ajustes no metabolismo, equilíbrio eletrolítico e alterações no armazenamento de glicogênio muscular e hepático.
“A alta ingestão de proteínas animais favorece o aumento da concentração de trimetilamina (TMA) no intestino, o que pode levar ao aumento da inflamação sistêmica e, consequentemente, prejudicar a disponibilidade energética do atleta”, afirma a professora doutora Adriane Elisabete Antunes de Moraes, da Faculdade de Ciências Aplicadas da Universidade Estadual de Campinas (Unicamp). Por outro lado, uma dieta rica em fibras alimentares pode favorecer a diversidade microbiana e a produção de ácidos graxos de cadeia curta (AGCC), que modulam positivamente a função intestinal. Assim, o desafio do desempenho físico nesses esportes é a flexibilidade metabólica, ou seja, o melhor uso de todos os substratos energéticos disponíveis (principalmente ácidos graxos) no músculo para suportar as demandas específicas do exercício. Além disso, os AGCC podem interferir no metabolismo de glicose e lipídeos no músculo e ajudar no fornecimento de energia durante o exercício.
Para confirmar as hipóteses, pesquisadores da Unicamp desenvolveram um estudo para investigar as alterações na microbiota intestinal de corredores participantes da Ultramaratona Brasil 135. A equipe acompanhou seis atletas da ultramaratona e observou flutuações significativas na proporção de certos táxons microbianos e metabólitos das amostras de fezes, que podem estar relacionadas ao desempenho durante a corrida. O grupo era composto por três adultos (grupo ADULT), dois atletas sêniores (grupo SEM), um obeso (TOP 10) e um atleta lento (SLOWER). Um dos estudos publicados foi ‘Does a 217-km mountain ultramarathon affect the gut microbiota of a top 10 runner at the Brazil 135 Ultramarathon?’, que avaliou o perfil bacteriano da microbiota intestinal de um voluntário que ficou na 7ª posição na corrida. Também foi publicado o estudo de caso ‘Effects of a 217-km mountain ultramarathon on the gut microbiota of an obese runner: A case report’ com o participante que cruzou a linha de chegada na posição 113. “Observamos uma diminuição na relação Bacillota/Bacteroidota e na α-diversidade após a corrida. Além disso, foi encontrada uma diminuição nos microrganismos simbiontes e um aumento notável nas bactérias nocivas para esse participante”, ressalta a pesquisadora.
Bebida probiótica
O grupo também desenvolveu uma bebida esportiva probiótica para analisar o efeito do leite fermentado enriquecido com proteína de soro de leite (cerca de 80%), probiótico (Bifidobacterium animalis BB-12) e outros ingredientes sobre desempenho físico, motilidade intestinal e estrutura das vilosidades, marcadores inflamatórios e microbiota intestinal de ratos submetidos a exercício agudo de alta intensidade (corrida em esteira). “O exercício agudo intenso causou alterações no espaço intersticial das vilosidades intestinais, alterações na proporção de espécies de Lactobacillus e um aumento nas espécies de Clostridium, bem como uma diminuição na motilidade intestinal”, afirma a pesquisadora da Unicamp. A expectativa é que o artigo científico possa auxiliar no desenvolvimento de estratégias terapêuticas e dietéticas para modular a composição da microbiota intestinal. Além disso, os resultados podem ajudar a esclarecer de que forma a atividade física e as suas variáveis – a exemplo de modalidade, intensidade e duração –influenciam a composição desse ecossistema intestinal.
Estudo com maratonistas mostrou ação do LcS
Em 2017, um estudo desenvolvido com 42 maratonistas na cidade de São Paulo mostrou, pela primeira vez, que a ingestão diária de Lacticaseibacillus paracasei Shirota (LcS) pré-competição foi capaz de modular as respostas imunológicas/inflamatórias das vias aéreas superiores pós-maratona. O estudo duplo-cego, placebo controlado ‘Modulatory effect of daily intake of fermented milk containing Lacticaseibacillus paracasei cepa Shirota (LcS) on upper airways immune/inflammatory responses in marathon runners’ envolveu pesquisadores da Universidade Federal de São Paulo (Unifesp) em parceria com outras instituições. O professor doutor André Bachi, da Universidade de Santo Amaro (Unisa) – que desenvolveu o estudo em conjunto com o professor doutor Mauro Vaisberg, da Unifesp – afirma que embora o LcS possa beneficiar o estado imunológico, os efeitos da cepa nas respostas imunes/inflamatórias nas vias aéreas superiores de maratonistas nunca tinham sido avaliados.
O efeito modulador do LcS foi evidenciado a partir dos resultados que mostraram níveis mais altos de citocinas pró-inflamatórias e níveis mais baixos de SIgA e peptídeos antimicrobianos imediatamente após a maratona no grupo placebo, em comparação com outros momentos e no grupo LcS. Por outro lado, níveis mais elevados de citocinas anti-inflamatórias e infiltração reduzida de neutrófilos na mucosa nasal foram encontrados no grupo LcS em comparação com outros momentos e no grupo placebo. “Além disso, a ingestão de LcS teve efeitos protetores sobre a incidência de sintomas respiratórios e do trato gastrointestinal durante o período de treinamento e duas semanas após uma maratona. A frequência, duração e gravidade desses sintomas diminuíram em indivíduos suplementados com lactobacilos”, acentua o pesquisador.
Poluição piora quadro respiratório de corredores
O professor doutor Mauro Vaisberg, do Departamento de Otorrinolaringologia da Universidade Federal de São Paulo (Unifesp), destaca a ocorrência de um quadro gripal comum em atletas após esforços exaustivos. Estudando o assunto com maratonistas no Brasil ficou demonstrado que atletas com este tipo de quadro tinham uma produção exacerbada de fatores pró-inflamatórios na mucosa nasal – o que causava o quadro gripal. Em trabalho posterior, foi demonstrado que a inflamação de vias aéreas era corrigida com o uso do probiótico Lacticaseibacillus casei Shirota. “Entretanto, devemos lembrar que a corrida muitas vezes é feita ao ar livre, o que pode piorar o problema por ocorrer em ambiente poluído”, ressalta.
Segundo a Organização Mundial da Saúde (OMS), 90% da população global vive em ambientes poluídos, o que pode prejudicar corredores de rua que, por estimativa, são 150 milhões no mundo. Segundo o professor, ao se exercitar ocorre uma hiperventilação e, automaticamente, a pessoa estará inalando mais poluentes, fato que tem sido estudado em várias pesquisas. Por exemplo, ao comparar corredores de rua com indivíduos sedentários expostos à poluição do inverno de São Paulo, o grupo da Unifesp demonstrou que, apesar da hiperventilação, esses corredores apresentavam menos inflamação de vias aéreas e maior quantidade de fatores protetores contra infecções na mucosa nasal. “Esse achado provavelmente se deve ao efeito anti-inflamatório gerado pela prática regular e moderada de exercícios. Apesar disso, devemos evitar correr próximo a locais com maior concentração de poluentes como vias com grande fluxo de veículos, e evitar locais mais poluídos”, sugere. O professor reforça que a poluição afeta os seres humanos desde a vida intraútero até a velhice, estando ligada a doenças pulmonares, cardiovasculares, cerebrovasculares, metabólicas e câncer.
Recentemente, vários estudos experimentais envolvendo poluição mostraram a ação protetora dos probióticos. “A poluição atinge a microbiota pulmonar e até a microbiota intestinal podendo causar uma disbiose, ou seja, uma alteração de composição e funcionamento da microbiota, que tem grande importância no metabolismo e no bom funcionamento do sistema imunológico”, adverte. Ao afetar o intestino, a poluição também leva a um acúmulo de produtos tóxicos e diminuição da produção de butirato – metabólito produzido pela microbiota que tem importante função na manutenção da integridade do epitélio intestinal. Assim, aumenta a permeabilidade da parede intestinal com a saída de produtos tóxicos ao organismo, provocando uma inflamação sistêmica. No sistema imune, o material particulado induz resposta inflamatória pelos macrófagos, aumentando a produção de citocinas pró-inflamatórias e a geração de estresse oxidativo, que é altamente tóxico para células e tecidos. Essas citocinas induzem, posteriormente, à maior degradação da função de barreira da parede intestinal, além de inflamação sistêmica”, acentua.
Disfunção na doença inflamatória intestinal e aterosclerose
A doença inflamatória intestinal (DII), composta pela doença de Crohn (DC) e colite ulcerativa (UC), é caracterizada por inflamação crônica associada à disfunção imunológica intestinal e ruptura da integridade da barreira intestinal. Alguns estudos recentes e ensaios clínicos têm mostrado que os probióticos poderiam ser usados como um novo agente terapêutico para prolongar a remissão. No entanto, uma vez que as cepas probióticas são conhecidas por envolverem interação altamente complexa com microrganismos comensais e/ou o hospedeiro, desmistificar o mecanismo subjacente de probióticos benéficos ainda é um grande desafio. Por isso, pesquisadores do Department of Advanced Convergence, Handong Global University, na República da Coreia, desenvolveram um estudo com cepas probióticas selecionadas com base em sua segurança e funcionalidade.
O objetivo do estudo ‘Discovering functional probiotics protecting against inflammatory bowel disease’ era a estabilização da microbiota e a busca de um potente candidato a probiótico para a DII. Para o experimento, foram usados quatro modelos de camundongos fêmeas C57BL / 6J livres de patógenos específicos (germ-free) – um para cada análise. Inicialmente, a investigação científica envolveu 58 candidatos a probióticos. No término das análises, seis probióticos sobraram como possíveis candidatos e as cepas Limosilactobacillus fermentum 858 e Latilactobacillus curvatus 391 foram selecionadas como potenciais probióticos contra colite. “Ao final, a administração de Limosilactobacillus fermentum 858 ou Latilactobacillus curvatus 391 melhorou a perda de peso corporal induzida, encurtamento do comprimento do cólon, características histopatológicas e expressões moduladas de citocinas pró-inflamatórias e proteínas da junção apertada intestinal relacionadas a sintomas de DII”, relata o pesquisador professor Wilhelm Heinrich Holzapfel. Além disso, a população de células T reguladoras induzíveis (Nrp-1-Helios-Foxp3+) no tecido do cólon foi significativamente aumentada no grupo tratado com Limosilactobacillus fermentum 858. O uso das cepas também aliviou a disbiose da microbiota intestinal e alterou a composição dos metabólitos. Os resultados mostraram que, em conjunto, a proteção de Limosilactobacillus fermentum 858 e Latilactobacillus curvatus 391 contra a colite seria um efeito abrangente mediado por mecanismos dependentes da microbiota e direcionados ao hospedeiro.
Biomarcadores
Na aula ‘Microbiome and atherosclerosis biomarkers or how we could prevent age- and stress- relevant diseases individually’, a pesquisadora principal Nadiya Boyko, chefe do Departamento de Disciplinas Médicas e Biológicas da Uzhhorod National University, na Ucrânia, lembrou que existe uma enorme variabilidade de microbiomas humanos e, de fato, ainda não há consenso médico sobre a definição uniforme do que significa microbioma saudável e o que significa disbiose real. Portanto, para obter respostas concretas sobre biomarcadores microbianos, é necessário desenvolver estudos prospectivos de observação e intervenção. “Estamos fazendo estudos de coorte com uma variedade diferente de pessoas focadas em algumas condições como aterosclerose, estresse, transtorno de estresse pós-traumático e doenças relevantes para a idade. Para isso, estamos usando nossos instrumentos preliminares desenvolvidos, como bancos de dados de compostos bioativos vegetais, bancos de dados clínicos específicos e nosso algoritmo exclusivo chamado sistema de informação para diagnósticos individuais precisos e correção individual do microbioma, direcionado para prevenção e tratamento de doenças não transmissíveis com produtos farmacêuticos recém-desenvolvidos e nutrição individual”, descreve.
O algoritmo foi aplicado para correção direcionada de diferentes composições de microbioma, específicas para o estágio da doença com base no perfil ômico individual por nutrição individual, recomendação de atividade e reabilitação físico-psicológica, retransmissão do estilo de vida e poluição, entre outros. Na análise genômica, aproximadamente 400 gêneros microbianos foram identificados e 70 foram identificados em nível de espécie. Com isso, o grupo de pesquisa da Uzhhorod National University descobriu marcadores únicos de inflamação crônica e elasticidade vascular (um número aumentado de Oscillospiraceae UCG-002, Fusicatenibacter, Erysipelotrichaceae UCG-003, Christensenellaceae grupo R-7, Monoglobus, Muribaculaceae, Coriobacteriales, Anaerovoracaceae e Eggerthellaceae) e novos biomarcadores de sintomas precoces desses distúrbios (Veillonellaceae, Muribaculaceae, WPS-2 Archaea, Succinivibrio, Elusimicrobium, Akkermansiaceae e Bacteroides). “Descobrimos que todas essas bactérias têm taxas realmente significativas e podem ser priorizadas como gatilhos para o desenvolvimento da doença aterosclerótica”, afirma. De acordo com essa fundamentação, a correção do microbioma por vários bióticos é proposta com base nos princípios da Medicina 4P (Prevenção, Predição, Participação e Personalização), e alguns já estão sendo produzidos na Ucrânia e Bulgária. As pesquisas são apoiadas pelo Ministério da Ciência e Educação da Ucrânia.
Probióticos, microbioma intestinal e sistema imunológico
Na apresentação ‘The microbiota-immune system axis in probiotics functions’, a imunologista e professora doutora Gislane Lelis Vilela de Oliveira, do Departamento de Genética, Microbiologia e Imunologia do Instituto de Biociências da UNESP-Botucatu, ressaltou que vários fatores podem impactar a microbiota intestinal e prejudicar a resposta imune em várias condições. Além disso, sinais provenientes da microbiota modulam a hematopoese e a função das células mieloides, impactando nas respostas imunes a infecções. A microbiota fornece, ainda, sinais necessários para a função fagocítica dos macrófagos, maturação de células dendríticas e para a citotoxicidade das células NK. A secreção de citocinas inflamatórias pelas células imunes inatas também é prejudicada na ausência da microbiota comensal, assim como o influxo de neutrófilos para locais de inflamação e infecção, retardando a eliminação de patógenos. “Também não podemos ignorar a influência dos ácidos graxos de cadeia curta na regulação da imunidade de mucosa. Por exemplo, o butirato sinaliza por meio de receptores acoplados à proteína G e pode regular o homing e a diferenciação de células da imunidade inata e adaptativa, modificando o equilíbrio entre citocinas pró-inflamatórias e anti-inflamatórias na lâmina própria”, acentua.
Este metabólito também influencia a capacidade das células dendríticas de induzir células T reguladoras e secreção de interleucina IL-22 pelo subconjunto de células linfoides inatas do tipo 3, além de influenciar a secreção de imunoglobulina A (IgA) e a função das células T CD8. A pesquisadora explica que as células hospedeiras que têm mais interação com os probióticos são as células epiteliais intestinais – quando as bactérias obtêm acesso através da camada de muco. Essas células interagem e respondem aos probióticos por meio de seus receptores de reconhecimento de padrões, principalmente por receptores do tipo Toll. “Vários mecanismos de ação dos probióticos têm sido propostos e muito do nosso conhecimento sobre os benefícios dessas cepas é baseado em pesquisas utilizando experimentos in vitro e modelos animais. No entanto, nem todos os mecanismos foram confirmados em humanos, nem existem em todas as cepas probióticas”, ressalta.
Assim, o efeito dos probióticos depende da comunicação tridirecional entre o probiótico consumido, a microbiota residente e as células do hospedeiro. “Os probióticos também podem interagir com as células dendríticas intestinais, que são cruciais na imunidade inata e adaptativa. Nesse contexto, os probióticos apresentam dois impactos imunomoduladores diferentes no hospedeiro e podem induzir respostas imunes anti ou pró-inflamatórias”, detalha. De acordo com a professora, alguns estudos mostraram que certos probióticos têm um perfil mais imunoativador, induzindo citocinas inflamatórias, como IL-6 ou interferons e, assim, aumentando a imunidade contra infecções também em locais extraintestinais. As diferentes atividades regulatórias de cada cepa probiótica estão ligadas à sua estrutura, às moléculas liberadas e às várias vias que podem ser ativadas simultaneamente.
Autoprobióticos para correção da microbiota
De acordo com o pesquisador e professor doutor Viacheslav Konstantinovich Ilyin, da Russian Federation State Scientific Center – Institute for Biomedical Problems, para corrigir a disbiose há um arsenal amplamente utilizado de probióticos, que são microrganismos conceituados por serem representantes de grupos protetores. Assim, uma das direções modernas da prevenção e terapia da disbacteriose seria a aplicação de autoprobióticos. “Parece que os autoprobióticos, como parte de um complexo de agentes de prevenção personalizados, podem ser um fator ativo na neutralização do desenvolvimento da síndrome de diminuição da resistência à colonização, principalmente a primeira barreira à colonização – microflora protetora autóctone – em humanos em ambiente modificado”, ressalta. No estudo ‘Experience of autoprobiotics application for correction human microbiota under conditions of isolation and dry immersion’, seu grupo investigou a eficácia dos autoprobióticos no conteúdo da microbiota de voluntários.
Os experimentos simularam três fatores de voo espacial – isolamento de longo prazo, ausência de peso simulada (estudos com voluntários) e radiação modificada (estudos com mamíferos). O estudo de isolamento foi realizado no projeto SIRIUS – um experimento de isolamento de 120 dias reproduzindo as principais características de um voo espacial real para a Lua, incluindo um voo para a Lua com uma subsequente missão circunlunar para procurar um local de pouso, o pouso de quatro tripulantes para operações na superfície, um voo na órbita da Lua, controle remoto do rover lunar para preparar a base e retornar à Terra. O experimento foi conduzido no Instituto de Problemas Biomédicos da Academia Russa de Ciências. O objetivo foi estudar o efeito dos probióticos à base de lactobacilli e enterococci em combinação com a bebida fermentada
O-tentic® na composição específica e quantitativa da microbiocenose intestinal da tripulação no experimento SIRIUS.
Ao analisar amostras fecais após criopreservação de seis meses a uma temperatura de -80º foi encontrada uma diminuição no número de microrganismos oportunistas nas amostras de todos os participantes. Ao mesmo tempo, o número de lactobacilli antes e depois da criopreservação não diferiu significativamente. “Após a criopreservação, notou-se uma ligeira diminuição no número de Bifidobacterium spp. e E. coli, mas ainda permaneceu dentro do limite inferior da norma fisiológica. Os dados obtidos sobre a criopreservação indicam a possibilidade de utilização desta tecnologia em missões espaciais de longo prazo para preservar um consórcio de bactérias intestinais para posterior utilização na produção de preparações autoprobióticas necessárias para manter a resistência à colonização do biótopo intestinal”, acredita o cientista. Ademais, os dados podem ser usados como base para pesquisas sobre o desenvolvimento de meios para a prevenção de distúrbios disbióticos quando os tripulantes são expostos a condições de voo espacial em expedições lunares tripuladas e missões interplanetárias.
Probióticos na ração animal
Autoridades reguladoras e a indústria agrícola mundial responderam em grande parte adequadamente à demanda dos consumidores por produtos animais livres de antibióticos. Assim, a transição para a agricultura animal que não usa antibióticos como auxílio profilático e/ou promotor de crescimento facilitou o uso de probióticos como estratégia natural e eficaz para regular a saúde e a produtividade de gado e aves. Segundo o professor Michael L. Chikindas, da Health Promoting Naturals Laboratory, Rutgers, The State University of New Jersey, Estados Unidos, semelhantes aos probióticos humanos, muitas cepas usadas em aves pertencem às bactérias ácido láticas (LAB). No entanto, há um interesse crescente no Bacillus spp. formador de esporos devido à sua ampla gama de benefícios para a saúde, vantagens biotecnológicas, estabilidade durante a produção e longa vida útil (em comparação com probióticos não formadores de esporos), facilidade de incorporação em ração animal e custo-benefício. Além disso, a capacidade de formar endósporos torna essas cepas particularmente vantajosas para formulações de ração comercial, garantindo sua viabilidade durante o armazenamento e o transporte. “O Bacillus spp. também é conhecido por sua resiliência em condições ambientais adversas, incluindo temperaturas extremas, secagem e variações de pH, o que aumenta ainda mais sua aplicabilidade em vários ambientes agrícolas”, afirma.
Como parte de um projeto liderado pelo cientista, pesquisadores do Centro de Agrobiotecnologia da Don State Technical University, Rostov-on-Don, na Rússia, descobriram a capacidade das cepas probióticas Bacillus subtilis KATMIRA1933 e Bacillus amyloliquefaciens B-1895 de estimular o crescimento das aves sem aumentar a ingestão de ração, enquanto protege contra patógenos. As cepas demonstraram melhorar os principais indicadores de rendimento, incluindo ganho de peso vivo, produção de ovos e desempenho reprodutivo em galinhas e galos. “Notavelmente, a suplementação resultou em pesos corporais mais altos em comparação com os grupos de controle, com melhorias significativas no desenvolvimento saudável de órgãos internos como coração, fígado e órgãos reprodutivos”, relata. Esses probióticos também demonstraram atividade inibitória de SOS in vitro e a capacidade de reduzir a mutagênese associada à SOS em bactérias, o que é fundamental para mitigar o risco de desenvolvimento de resistência a antibióticos.
O professor Seyed Hossein Hoseinifar, pesquisador do Department of Fisheries, Faculty of Fisheries and Environmental Sciences da Gorgan University of Agricultural Sciences and Natural Resources, no Irã, afirma que a demanda crescente por peixes e mariscos como fonte promissora de proteína trouxe mais foco em práticas de aquicultura sustentáveis e ecológicas – conhecido como aquacultura azul. “Portanto, pode haver uma demanda crescente por aditivos alimentares para apoiar esses objetivos”, ressalta. Segundo o cientista, considerando que um aumento na eficiência e nos níveis de defesa antioxidante tem papel influente na mediação dos benefícios do hospedeiro, foram realizadas extensas tentativas de pesquisa para introduzir aditivos alimentares novos e seguros como uma boa alternativa para antioxidantes sintéticos.
“Nos últimos anos, houve inúmeros estudos sobre aditivos microbianos para rações incluindo probióticos, prebióticos e simbióticos. Mais recentemente, para evitar os riscos do uso de microrganismos vivos, foi desenvolvido o conceito de paraprobióticos e posbióticos”, reforça. Essas abordagens se concentram no uso de probióticos não viáveis, inativados ou de produtos que abrangem uma ampla gama de moléculas, incluindo peptideoglicanos, proteínas de superfície, polissacarídeos da parede celular, proteínas secretadas, bacteriocinas e ácidos orgânicos. Esses aditivos microbianos para rações podem ajudar tanto o hospedeiro a ter um sistema de defesa antioxidante mais forte quanto na sustentabilidade da indústria, aumentando a resposta imunológica e a resistência a doenças, assim como diminuindo a necessidade de produtos químicos e antibióticos. Entretanto, mais estudos precisam comprovar esses efeitos benéficos.
Experimento com enterite necrosante aviária
O pesquisador Djamel Drider, da University of Lille, na França, desenvolveu um experimento sobre enterite necrosante aviária que consistiu em seis grupos de 504 frangos de corte, sendo um controle infectado não tratado (IUC), um controle infectado e tratado com amoxicilina (ITC) e grupos que receberam E. faecalis 14 ou seu mutante ∆bac (69 genes super-regulados) profilaticamente (2) ou terapeuticamente (2). O grupo também usou o protozoário Emeria, que melhora o muco no intestino, com impacto negativo na performance do animal. Após o contágio com a bactéria Clostridium perfringens foram observadas lesões no 26º dia em todos os grupos, exceto ITC e naqueles que receberam profilática e terapeuticamente E. faecalis 14.
No 27º dia, apenas o ITC e o grupo tratado profilaticamente com E. faecalis 14 estavam sem lesões. O peso corporal médio e o ganho de peso diário permaneceram menores nos grupos tratados em comparação com o grupo ITC, mas houve uma clara melhora no período entre os dias 21 e 27, especialmente no grupo tratado profilaticamente com E. faecalis 14. “As análises metataxonômicas mostraram, ainda, um efeito positivo de E. faecalis 14 na manutenção da diversidade e riqueza da microbiota intestinal, em contraste com o grupo ITC e outras condições”, ressalta. O estudo ‘The efficacy of the bacteriocinogenic Enterococcus faecalis 14 in the control of induced necrotic enteritis in broilers’ foi publicado em 2025 no periódico Microbes and Infection.
Prêmios para jovens cientistas
Para estimular os jovens pesquisadores que se dedicam a estudar a microbiota e os probióticos, o Yakult International Symposia premiou quatro pôsteres desenvolvidos por estudantes. O vencedor do Yakult Award for Young Scientist Best Poster Presentation, concedido pela Yakult Brasil, foi o estudante de mestrado da Faculdade de Ciências Farmacêuticas da USP no setor de Microbiologia de Alimentos, Kayque Carneiro. O estudo aborda a produção de GABA por diferentes bactérias isoladas de queijo tipo feta búlgaro, e avalia as condições ótimas de produção de GABA com diferentes tipos de condições de pH, temperatura, densidade celular e tempo de incubação. Os resultados mostraram como otimizar a produção para, futuramente, conseguir utilizar essas diferentes cepas para a produção de GABA pela indústria.
“Foi meu primeiro prêmio e estou extremamente orgulhoso. Acho muito importante ter esse reconhecimento. Um prêmio assim enriquece muito o currículo”, comemora. Kayque Carneiro explica que o GABA é o principal neurotransmissor inibitório do sistema nervoso central. Por isso, é importante ter esse conhecimento de que as bactérias presentes em alimentos comuns, como iogurte, queijo e vegetais fermentados, estão ali para produzir diferentes tipos de metabólitos, como as bacteriocinas e o próprio GABA. “O GABA, de forma geral, ajudaria muito as pessoas que sofrem com ansiedade, sintomas de menopausa, depressão e outras doenças neurológicas”, pontua.
O Prêmio FCF-USP foi concedido para Felipe Miceli de Farias, pós-doutorando na University College Cork, na Irlanda. O pesquisador brasileiro, que fez todo o bacharelado, mestrado e doutorado na Universidade Federal do Rio de Janeiro (UFRJ), inscreveu o trabalho no YIS pelo fato de encontrar cientistas reconhecidos da área de bacteriocinas. “Vim ao simpósio com o objetivo de me atualizar, porque tem grandes cientistas na área de probióticos e isso ajudou a abrir meus horizontes”, resume. O trabalho focou na descoberta e caracterização de um novo antimicrobiano, que se mostrou mais estável do que outros já conhecidos. Além disso, é a primeira vez que se descreve um antimicrobiano circular na espécie Streptococcus devriesei, que mostrou um potencial de inibir diversos patógenos e, no futuro, ser utilizado como posbiótico.
O Prêmio Instituto Politécnico Viana do Castelo do Centre for Research and Development in Agrifood Systems and Sustainability (CISAS), em Portugal, foi para Marcos Vinício Alves. O veterinário é mestrando na FoRC-FCF-USP e realizou o isolamento de bactérias ácido láticas de queijo da Bulgária. “Estudo essas cepas visando estender o uso para animais e humanos. Faço testes de segurança, sobrevivência e atividade de bacteriocinas das cepas em diferentes temperaturas para ver como se comportam e avaliar a influência sobre o sistema imune em temperaturas que simulam corpos saudáveis e corpos hipertérmicos”, detalha. Além disso, o trabalho de Andrey Santos foi o vencedor do Prêmio IPC (International Probiotic Conference). •