Simpósio apresenta inovações na área de probióticos
O Yakult International Symposia 2025, que será em março, vai reunir vários pesquisadores em Microbiologia
Grandes nomes da pesquisa científica na área de Microbiologia e Tecnologia em Alimentos estarão em São Paulo durante o Yakult International Symposia on Beneficial Microbes – Fundamental Science and Innovative Applications (YIS), que será realizado dias 27 e 28 de março. O Simpósio Internacional organizado pela Yakult do 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), reunirá especialistas brasileiros e estrangeiros para disseminar conhecimentos e compartilhar as recentes descobertas sobre a ciência dos probióticos, abrangendo aspectos de produção e aplicação em alimentos, nutrição animal, agricultura e medicina.
Com presença confirmada de renomados pesquisadores – incluindo cientistas do Instituto Central Yakult, de Tóquio – o Simpósio será formado por palestras e discussões dinâmicas. Além disso, haverá uma sessão de pôsteres com prêmios para a melhor apresentação. Os estudos sobre probióticos estão entre os destaques das apresentações, com temas como saúde humana, animal e agricultura, envolvimento dos probióticos no metabolismo, na saúde mental, saúde intestinal e resposta imune, assim como probióticos de próxima geração. Os pesquisadores vão abordar, ainda, alimentos funcionais fermentados, pós-bióticos e metabólitos bacterianos, bacteriocinas e peptídeos antimicrobianos. Os mecanismos de ação dos probióticos, assim como veículos de formulação, produção e entrega, também farão parte do conteúdo científico.
Segundo o professor doutor SvetoslavDimitrov Todorov, docente e pesquisador do Departamento de Alimentos e Nutrição Experimental da FCF-USP e do Food Research Center (FoRC), e presidente do Comitê Científico do Yakult International Symposia on Beneficial Microbes, a compreensão do papel e da utilização de microrganismos probióticos foi amadurecida ao longo do tempo. “Essa compreensão variou de ‘simples’ produtos fermentados probióticos que melhoram o estado imunológico ou desequilíbrios gastrointestinais para o desenvolvimento de ‘sofisticadas’ formulações farmacêuticas sob medida para otimizar várias funções fisiológicas”, ressalta. Os probióticos também estão ganhando popularidade entre os consumidores que reconhecem prevenção como estratégia primária contra o adoecimento, afirmando a importância da sua integração nos hábitos alimentares de pessoas de todas as idades.
O pesquisador, que trabalha há 30 anos na área de antimicrobianos produzidos por bactérias do ácido lático (BAL), afirma que esses produtos naturais produzidos por microrganismos têm a capacidade de garantir a segurança dos alimentos. As primeiras bacteriocinas foram descobertas em 1924 e, hoje, há uma grande base de dados sobre vários antimicrobianos produzidos por essas bactérias – que são microrganismos utilizados na fermentação de produtos lácteos, cárneos e vegetais, com um importante papel no desenvolvimento de sabores e texturas. Entretanto, essas bactérias também são capazes de converter substratos em ácidos orgânicos e produzir uma ampla gama de metabólitos, incluindo compostos antimicrobianos como as bacteriocinas. “Embora esses antimicrobianos originalmente tenham sido aplicados para bioconservação, podemos usá-los para garantir a segurança dos alimentos, que não precisarão mais dos conservantes químicos, e vamos garantir que microrganismos patogênicos transmitidos pelos alimentos não tenham chance de se desenvolver”, argumenta.
As bacteriocinas são compostos proteicos que exibem atividade bactericida ou bacteriostática contra cepas geneticamente relacionadas. Dentre os exemplos estão Lactobacillus – reclassificado em 23 novos gêneros em 2020 (leia mais na página 18), Lactococcus, Leuconostoc, Pediococcuse Bifidobacterium. Uma das propostas do grupo do pesquisador SvetoslavDimitrov Todorov é utilizar essas bacteriocinas em coadministração com antibióticos. “Essas bacteriocinas funcionariam como antimicrobianos com capacidade de atacar e eliminar microrganismos patogênicos. Alguns grupos já trabalham com bacteriocinas modificadas no tratamento contra Mycobacterium tuberculosis, por exemplo, com objetivo de tentar controlar essa bactéria que é um problema sério na saúde”, afirma. As bacteriocinas também mostram boa atividade contra Candida albicans, microrganismo associado com inflamação e doenças vaginais. Ao mesmo tempo, é necessário pensar em um probiótico que ajude a melhorar a saúde da mulher.
Outra possibilidade é a aplicação de bacteriocinas no tratamento de câncer, porque esses antimicrobianos têm mostrado uma baixa citotoxicidade contra células saudáveis, ao mesmo tempo em que apresentam alta citotoxicidade contra células cancerígenas. “Já existem trabalhos no mundo inteiro mostrando esse paradoxo e alguns grupos de pesquisa tentam descobrir como seria possível usar as bacteriocinas no câncer. Mas a ideia é que, no futuro próximo, teremos outros tratamentos baseados nesses antimicrobianos que têm essa especificidade para atacar e destruir células cancerígenas”, acentua. Segundo o professor, o desafio é cruzar os conhecimentos existentes sobre as bacteriocinas e sobre os probióticos, uma vez que muitos autores afirmam que um probiótico tem de ser produtor de antimicrobianos. E, neste caso, os probióticos deixariam de ser apenas suplementos alimentares e poderiam ser aplicados em outras áreas, incluindo a área da saúde para combater doenças.
Possibilidades de aplicação
A engenheira de alimentos Ana Lúcia Barretto Penna, professora doutora associada do Departamento de Engenharia e Tecnologia de Alimentos do Instituto de Biociências, Letras e Ciências Exatas (IBILCE) da Universidade Estadual Paulista (UNESP) – campus São José do Rio Preto, São Paulo, afirma que há várias possibilidades de aplicação de probióticos que vão muito além dos tradicionais leites fermentados. “Meu grupo tem estudos com a adição de algumas farinhas ao leite para elaboração dos produtos fermentados, visando aumentar o teor de fibras, por exemplo, fazendo com que o produto probiótico ganhe em valor nutricional. Também já desenvolvemos estudos utilizando leite de cabra com adição de polpas de frutas não convencionais, como o buriti, que agregam valor nutricional em função da fibra e dos compostos presentes nas polpas”, detalha a docente, que faz parte do Comitê Científico do Simpósio. Mais recentemente, o grupo passou a avaliar o efeito desses produtos em simuladores da microbiota e em estudos com animais.
Com o uso de culturas isoladas e caracterizadas pelo grupo foi feita, por exemplo, a caracterização de produção de ácidos orgânicos. Além disso, os pesquisadores avaliaram a capacidade de essas culturas hidrolisarem compostos presentes nessas diferentes matrizes. “Isso é importante porque, para fazer um produto fermentado com adição de fibra, por exemplo, temos de saber qual microrganismo é capaz de hidrolisar essa fibra e se é capaz de usar essa matriz alimentícia para convertê-la em outros compostos”, argumenta. No início dos trabalhos, o grupo tinha mais de 100 cepas de diferentes espécies e, a cada estudo, foi realizada a avaliação do perfil probiótico de cada cepa para verificar segurança, resistência a antibióticos e atividade proteolítica, entre outras características. A professora lembra que, além dos carboidratos, o microrganismo precisa hidrolisar tanto a proteína quanto a gordura para a conversão em compostos de aroma e sabor.
Pseudocaule de banana na ração de peixes
O trabalho mais recente avaliou algumas culturas que já tinham sido caracterizadas para a fermentação de pseudocaule de banana, uma parte geralmente descartada. A ideia era preparar uma ração com adição de pseudocaule de banana e de culturas probióticas visando avaliar se esta ração poderia ser interessante sob o ponto de vista da aquicultura para, por exemplo, diminuir a incidência de doenças e melhorar o desempenho de crescimento dos peixes. “Selecionamos as culturas que conseguem fermentar esse pseudocaule de banana, introduzimos em ração e oferecemos a mistura aos peixes”, detalha a docente. Depois de uma avaliação de 70 dias, os pesquisadores avaliaram a performance de crescimento e a redução da mortalidade. O estudo foi desenvolvido por meio de convênio com o Instituto de Pesca de São José do Rio Preto. Embora tenham utilizado ração de peixe, a pesquisadora lembra que a mesma possibilidade de uso desses probióticos pode se estender para ração de aves, cachorros, gatos, frangos e porcos, entre outros.
O resultado obtido pelos pesquisadores em termos de redução da mortalidade dos peixes foi muito melhor com a cultura isolada em relação à cultura comercial. A professora Ana Lúcia Barretto Penna ressalta que, para o criador, reduzir a mortalidade dos peixes durante o período em que ficam nos tanques já é um ganho em saúde do peixe e redução de custos. “Podemos explorar o uso dessas culturas ou dos probióticos para animais porque a indústria precisa inovar, oferecendo também produtos mais saudáveis para a produção agropecuária. O Brasil é um grande produtor e exportador de carnes de frango, suína e bovina e acredito que é uma área na qual o País poderia ganhar muito fazendo essa inovação e utilizando rações diferenciadas, em vez de utilizar medicamentos para evitar que os animais adoeçam”, sinaliza.
Caracterização de culturas
Quando os pesquisadores fazem a caracterização de culturas probióticas, primeiro é realizado o isolamento e a identificação de gênero, espécie e linhagem. “Temos diferentes cepas da mesma espécie e cada uma delas pode ter um comportamento diferente. Por isso, selecionamos aquela com melhor performance”, acentua. A professora Ana Lúcia Barretto Penna acrescenta que alguns microrganismos têm mais habilidade de fazer compostos de aroma, outros podem hidrolisar proteína e produzir peptídeos – que podem ter ação antioxidante, anti-inflamatória ou anti-hipertensiva. Assim, um outro trabalho em andamento no grupo da UNESP avalia esse efeito anti-hipertensivo, ou seja, se o produto com esses microrganismos teria a habilidade de regular ou de auxiliar na regulação da pressão arterial. Alguns estudos já mostram, por exemplo, que Lactobacillus helveticus e outras bactérias láticas têm essa habilidade.
“O que vou explorar no Simpósio são essas possibilidades e seus desafios, porque o processo tecnológico dificulta a aplicação do probiótico. Dependendo do processo, precisamos de temperaturas elevadas que não favorecem o crescimento do microrganismo. Mas temos de garantir que aquela cepa esteja viável, ou seja, que esteja agindo quando o consumidor utilizá-la”, acentua. De acordo com a professora Ana Lúcia Barretto Penna, uma vez que os pesquisadores encontrem respostas para os desafios atuais, o mercado de probióticos deverá aumentar substancialmente nas próximas décadas. Esse aumento deverá envolver tanto o volume de novos estudos disponíveis na literatura – que já aumentou significativamente – quanto o número de produtos contendo probióticos, prebióticos, simbióticos e pós-bióticos que atendam às necessidades dos consumidores e melhorem a saúde.
A importância da microbiota intestinal
Vários têm uma longa história de uso como formulações promotoras da saúde em produtos de venda livre e na prática clínica. O interesse dos pesquisadores nas funções benéficas dos bacilos formadores de esporos também está crescendo rapidamente, o que se justifica por seus múltiplos efeitos benéficos em hospedeiros eucarióticos e propriedades tecnológicas devido à alta capacidade dos esporos de sobreviver sob várias condições de estresse – que são intoleráveis para as células vegetativas. Curiosamente, a Escherichia coli Nissle1917 talvez seja um dos probióticos comerciais mais antigos conhecidos (junto com Lacticaseibacillus paracasei Shirota – anteriormente Lactobacillus casei Shirota) com uma ampla gama de efeitos benéficos.
O doutor Michael Leonidas Chikindas, professor do Department of Food Science da RutgersState University, nos Estados Unidos, e do Department of General Hygiene, I.M. SechenovFirst Moscow State Medical University, e diretor do Center for AgrobiotechnologyLaboratoryat Don StateTechnical University, em Rostov-on-Don, os dois últimos na Rússia, afirma que o reconhecimento do papel da microbiota intestinal em praticamente todas as funções corporais do hospedeiro eucariótico e a capacidade dos probióticos de modular a saúde estão entre as maiores conquistas de várias comunidades profissionais, incluindo pesquisadores, médicos, veterinários e a indústria. Além disso, ressalta que os probióticos têm muitas ‘responsabilidades’. “No intestino, os probióticos protegem contra patógenos, auxiliam na modulação da microbiota intestinal comensal, na assistência do processo digestivo e na melhoria da função da barreira intestinal, entre outros benefícios”, diz.
Os probióticos também mostraram capacidade de ajudar a combater o estresse e melhorar o humor, a memória e a função cognitiva em vários estudos desenvolvidos com animais e humanos. Para o professor, a maneira mais óbvia de fornecer probióticos para pessoas e animais é por meio de alimentos e rações, respectivamente. “E, é claro, as funções promotoras da saúde começam no intestino, mas se estendem por todo o corpo. Alguns probióticos, mas não todos, também podem ajudar no funcionamento saudável dos sistemas imunológico, endócrino, nervoso central e periférico do hospedeiro, e até mesmo promover a longevidade”, acentua.
De acordo com o professor, a introdução de microrganismos promotores da saúde (probióticos) nos alimentos deve ser acompanhada de uma melhoria global da qualidade nutricional e do valor dos alimentos para toda a sociedade. E uma vez que essa condição seja atendida, o papel e a capacidade dos probióticos de melhorar e manter a saúde da população são enormes. “É impossível esperar benefícios inovadores dos probióticos em uma população que consome principalmente doces, alimentos enlatados, refrigerantes e produtos processados. Uma nutrição adequadamente balanceada e acessível é uma obrigação de qualquer sociedade civilizada. A expressão popular ‘somos o que comemos’ deve ser lembrada porque, muitas vezes, comemos ‘coisas’ que colocam nossos corpos em choque. Infelizmente, o corpo raramente nos fala sobre isso, exceto nos casos em que esse choque já se tornou insuportável”, enfatiza.
Ambientes
O professor Michael Leonidas Chikindas acrescenta que, embora alguns probióticos tenham uma ampla gama de benefícios para a saúde, existem algumas cepas que demonstraram funcionar melhor em determinados ambientes. Assim, é necessária uma abordagem seletiva na escolha de alimentos que possam ser utilizados para fornecer probióticos para a população em geral, para jovens ou idosos, ou mesmo para profissionais com alto risco de estresse, entre outros grupos. “Nem todo produto alimentício é um veículo adequado para fornecer probióticos ao consumidor. Por isso, uma abordagem inteligente para escolher a combinação certa de alimentos e probióticos é essencial”, ressalta. Por exemplo, em comparação com os probióticos não formadores de esporos, os probióticos formadores de esporos têm maior probabilidade de sobreviver e fornecer seus efeitos benéficos quando usados em alimentos que requerem aquecimento.
O professor conta que, para o curso de laboratório ‘Microbiologia de Alimentos’, todos os anos compra comprimidos e cápsulas com vários probióticos de fabricantes conhecidos e não tão conhecidos no supermercado local. E, todos os anos, pelo menos um produto que não expirou não contém células vivas. “Como exatamente o probiótico foi produzido e em quais condições suas qualidades foram testadas, bem como a capacidade do probiótico de sobreviver em condições de armazenamento, são alguns dos principais parâmetros que afetam a eficácia do probiótico. São vários os desafios, mas todos podem ser resolvidos se houver uma abordagem sistemática para lidar com essas questões”, garante. Outro assunto importante na área é o crescente interesse pelos pós-bióticos, que são derivados não vivos de vários microrganismos benéficos (não necessariamente probióticos) e, ao mesmo tempo, possuem qualidades promotoras da saúde.
Estudo sugere probióticos para aves
Entre as descobertas recentes de pesquisas do laboratório do professor Michael Leonidas Chikindas estão os probióticos para aves. O cientista analisou, por exemplo, vários bacilos formadores de esporos como candidatos ao papel dos probióticos em uma investigação abrangente que incluiu o estudo de várias opções para a produção industrial de bactérias probióticas. O resultado foi a seleção e otimização da fermentação em estado sólido, bem como o estudo da influência dos microrganismos em várias funções do hospedeiro eucariótico. Outra descoberta é que os probióticos formadores de esporos promovem o crescimento geral das aves, melhoram a taxa de conversão alimentar, melhoram a produção e a eclodibilidade dos ovos e modulam positivamente o sistema imunológico da ave, entre outros parâmetros estudados.
“Podemos dizer com segurança que essas formulações probióticas estão prontas para comercialização se encontrarmos um parceiro comercial adequado. Em nosso pipeline de pesquisa existem vários outros candidatos a probióticos, como bacilos formadores e não formadores de esporos para galinhas e codornas, por exemplo”, argumenta. Em contrapartida, há uma crescente desconfiança dos probióticos entre os piscicultores que, muitas vezes, não veem os benefícios do uso de probióticos na aquicultura. Em uma revisão de 2024, o grupo do professor analisou alguns dos fatores que desafiam a eficácia dos probióticos na aquicultura. As descobertas mostraram que esses problemas não podem ser resolvidos sem uma colaboração sistemática, de longo prazo e produtiva entre as comunidades profissionais acadêmica, médica, veterinária, industrial e regulatória. Portanto, só uma rede deste tipo, com financiamento suficiente, pode levar ao sucesso na introdução de microrganismos benéficos na vida cotidiana.
Bactérias do ácido lático e a saúde do intestino
Algumas descobertas recentes mostram que o microbioma intestinal pode influenciar o humor e a saúde mental. O eixo intestino-cérebro – um sistema de comunicação bidirecional – sugere que as bactérias intestinais podem afetar os níveis de neurotransmissores, potencialmente impondo condições como ansiedade e depressão. A maioria das pessoas tem um conjunto de espécies microbianas comuns, muitas vezes chamadas de ‘microbioma central’. Este conceito destaca as espécies microbianas comuns na maioria dos indivíduos, apesar de que a variabilidade significativa nos microbiomas individuais ressalte a complexidade dos ecossistemas intestinais. Embora os humanos sejam quase 99,9% geneticamente semelhantes entre si, os microbiomas intestinais individuais podem variar amplamente nessa composição.
O pesquisador Wilhelm Holzapfel, professor catedrático do Department of Advanced Convergence da HandongGlobal University, na Koreia do Sul, afirma que fatores como dieta, estilo de vida, genes e exposição ambiental desempenham papéis cruciais na formação dessas comunidades. E essa variabilidade é a razão pela qual as abordagens personalizadas para a saúde, incluindo recomendações dietéticas e uso de probióticos, estão ganhando mais atenção. Portanto, compreender o microbioma de um indivíduo pode fornecer informações sobre sua saúde e ajudar a otimizar as intervenções. “É fascinante o quanto a saúde intestinal pode influenciar o bemestar geral. Por seu papel fundamental na energia do hospedeiro, o microbioma intestinal afeta significativamente o metabolismo, a regulação do peso corporal e a obesidade. Populações microbianas específicas estão ligadas à obesidade e as estruturas dessas comunidades podem oferecer novos caminhos para o controle de peso”, destaca.
Além disso, estudos recentes sugerem a influência do microbioma intestinal em doenças autoimunes e alergias, indicando que manter um microbioma saudável pode reforçar a função imunológica. Entretanto, a mudança na composição do microbioma intestinal com a idade pode influenciar a saúde geral e a longevidade. Por isso, manter um microbioma diversificado pode ser a chave para o envelhecimento saudável. O microbioma intestinal também tem sido implicado em várias doenças, incluindo diabetes, doenças cardiovasculares e até certos tipos de câncer. Portanto, compreender esses vínculos abre espaço para novas estratégias terapêuticas. “O microbioma intestinal pode influenciar, ainda, a forma como cada indivíduo metaboliza os medicamentos. Essa descoberta está abrindo caminho para a medicina personalizada, na qual os tratamentos podem ser adaptados com base na composição do microbioma de uma pessoa”, acentua.
Biomarcadores
A compreensão das vias metabólicas ligadas a microrganismos específicos tende a levar a novos biomarcadores para detecção precoce de doenças e avaliação de risco. O pesquisador acredita que este campo emergente de metabolômica e microbiômica é promissor, tanto para doenças crônicas combinadas como para melhorar a saúde e o bem-estar geral. “Uma variedade de bactérias do ácido lático (BAL) pode impactar positivamente a saúde intestinal. Numerosas cepas mostram um comportamento probiótico, ajudando a manter ou restaurar um equilíbrio saudável no microbioma intestinal. Além disso, essas bactérias desempenham um papel crucial na estabilização da microbiota e promovem a normalização das interações do microbioma”, acrescenta.
O valor dos ácidos graxos
A colonização transitória após a ingestão permite, ainda, que a BAL module beneficamente o microbioma intestinal, levando a uma melhor proteção contra patógenos, imunomodulação aprimorada, manutenção da homeostase intestinal e reforço da integridade da barreira intestinal. Essas bactérias também podem ajudar a reduzir a inflamação no intestino, o que pode ser benéfico para condições como a síndrome do intestino irritável (SII). “No geral, a BAL pode conferir uma variedade de outros efeitos positivos que justificam uma investigação mais aprofundada, dadas suas implicações potenciais para a saúde geral e a prevenção de doenças”, sinaliza o professor Wilhelm Holzapfel. Ao interagir com a microbiota residente, as bactérias do ácido lático também podem apoiar a produção de metabólitos bioativos, incluindo ácidos graxos de cadeia curta (AGCC), exopolissacarídeos, vitaminas e proteínas antimicrobianas como as bacteriocinas. O professor lembra que os ácidos graxos de cadeia curta – incluindo acetato, propionato e butirato – e suas proporções refletem para um microbioma intestinal equilibrado.
Produzidos quando as bactérias intestinais fermentam as fibras alimentares, esses AGCC fornecem energia às células do cólon, apoiam a saúde intestinal, regulam as respostas imunológicas e ajudam a reduzir a inflamação. O butirato, em paralelo, fortalece a barreira intestinal impedindo que bactérias e toxinas nocivas sejam translocadas para a corrente sanguínea. “Um nível saudável de AGCC promove o crescimento de bactérias benéficas, aumentando a diversidade e a estabilidade do microbioma. Por outro lado, uma diminuição nas bactérias produtoras de AGCC como Faecalibacterium, Roseburia e Blautia spp. está ligada ao aumento de patógenos oportunistas”, ensina. Esse desequilíbrio está associado a vários problemas de saúde, incluindo diarreia, síndrome do intestino irritável, doenças relacionadas ao sistema imunológico (como doença inflamatória intestinal e artrite reumatoide), condições do sistema nervoso central (como Alzheimer) e distúrbios metabólicos (como obesidade e diabetes tipo 2). O professor Wilhelm Holzapfel acentua que, de maneira geral, manter um suprimento adequado de ácidos graxos de cadeia curta é vital para a saúde intestinal e o equilíbrio do microbioma.
O papel dos probióticos na homeostase
O professor Wilhelm Holzapfel ressalta que restaurar o equilíbrio das bactérias intestinais é de importância crucial para a saúde do hospedeiro, especialmente nos distúrbios causados por antibióticos, doenças ou por uma dieta pobre. Além disso, auxiliam na digestão de certos alimentos, melhorando a absorção de nutrientes e reduzindo os sintomas de distúrbios digestivos, como inchaço e diarreia. Ao melhorar a resposta imunológica do intestino, os probióticos ajudam a afastar as infecções e reduzir a inflamação. Indiretamente, os probióticos apoiam a fermentação das fibras alimentares para produzir ácidos graxos de cadeia curta que nutrem as células intestinais e induzem efeitos inflamatórios. Probióticos também podem fortalecer a barreira intestinal e, assim, impedir que patógenos nocivos entrem na corrente sanguínea. “Evidências emergentes sugerem uma ligação definitiva entre a saúde intestinal e o bem-estar mental, com alguns probióticos potencialmente influenciando o humor e as funções cognitivas através do eixo intestino-cérebro”, afirma.
Particularmente, aqueles probióticos derivados de alimentos fermentados desempenham um papel significativo no apoio à saúde digestiva e no aumento da absorção de nutrientes. O professor informa que esses representantes de bactérias do ácido lático e, ocasionalmente, outros gêneros como Bacillus, são os principais contribuintes para esses efeitos benéficos porque podem ajudar a manter uma microbiota intestinal equilibrada – o que é essencial para a saúde geral. “O processo de fermentação não apenas preserva os alimentos, mas também os enriquece com esses microrganismos benéficos. Diferentes cepas de probióticos têm vários benefícios para a saúde. Portanto, uma ingestão diversificada por meio de fontes alimentares como leite fermentado, iogurte, kefir, kimchi, chucrute e outros alimentos fermentados pode ser benéfica”, acentua. Embora os probióticos sejam geralmente benéficos, o professor ressalta que seus efeitos podem variar de acordo com as condições de saúde individuais, diferentes microbiomas de pessoa a pessoa, assim como cepas específicas usadas.
De acordo com o pesquisador, o estudo do microbioma apresenta uma infinidade de desafios. E, mesmo quando muitos estudos estabelecem correlações entre a composição do microbioma e várias condições de saúde, a identificação de relações causais diretas continua sendo um obstáculo. “A incrível complexidade e diversidade, com trilhões de microrganismos e milhares de espécies em potencial, complica nossa compreensão de como esses organismos interagem e influenciam a saúde. A variabilidade significativa entre os indivíduos, moldada por genética, dieta, ambiente e estilo de vida, torna difícil tirar conclusões universais”, enfatiza. Além disso, a grande quantidade de dados gerados pelas tecnologias atuais de sequenciamento pode sobrecarregar os pesquisadores. Ademais, analisar esses dados de forma eficaz ainda é um trabalho em andamento.
“Preocupações éticas também surgem, particularmente em relação à modulação do microbioma para fins terapêuticos, e a ausência de protocolos padronizados para amostragem e análise de dados contribui para resultados inconsistentes em diferentes estudos”, reforça. Finalmente, a natureza interdisciplinar da pesquisa de microbioma – abrangendo genética, imunologia, bioquímica, fisiologia e muito mais – apresenta desafios de coordenação que podem dificultar os esforços colaborativos. Para o pesquisador Wilhelm Holzapfel, essas questões requerem abordagens inovadoras, tecnologias aprimoradas e maior colaboração entre as disciplinas para avançar a compreensão do microbioma e de seu papel na saúde e na doença.
LcS e a imunidade de atletasde alto rendimento
Os primeiros estudos que sinalizaram uma baixa no sistema imunológico em atletas de alto desempenho após realizarem treinamentos intensivos mostram que, normalmente, essa reação estaria associada com alterações tanto do perfil inflamatório quanto das imunidades mediadas por célula e humoral. Além disso, a imunidade da mucosa também fica comprometida e a secreção salivar de imunoglobulina A (IgA) secretora diminui durante períodos de atividades físicas intensas – com duração de uma semana ou mais. Um dos primeiros pesquisadores a abordar o tema foi o professor doutor Mike Gleeson, da Escola de Esporte, Exercício e Ciências da Saúde da Loughborough University, na Inglaterra. Em um estudo publicado em 2007, o cientista demonstrou que exercícios prolongados extenuantes causavam uma depressão temporária de vários aspectos da função imunológica, com marcante alteração da atividade de neutrófilos, limitada proliferação de linfócitos e menor capacidade de apresentação de antígenos por monócitos.
O grupo do pesquisador Mike Gleeson também foi o primeiro a desenvolver um estudo para avaliar o papel do Lactobacillus casei Shirota (agora Lacticaseibacillus paracasei Shirota – LcS) na incidência de infecções respiratórias. O estudo ‘Daily Probiotic’s (Lactobacillus casei Shirota) reduction of infection incidence in athletes’, de autoria da pesquisadora Marta Oliveira, foi publicado em 2011 e envolveu 84 praticantes de diferentes modalidades esportivas de forma regular. Esses atletas realizavam treinos médios de 10 horas por semana, predominantemente atividades baseadas em endurance como corridas, ciclismo, natação, triatlo, jogos em equipe e esportes com raquetes.
O objetivo do estudo foi examinar os efeitos de um suplemento probiótico sobre a incidência de infecções do trato respiratório superior (URTI, na sigla em inglês) e marcadores imunológicos nos atletas praticantes desses esportes durante quatro meses de treinamento de inverno. No estudo duplo-cego, os resultados mostraram evidências de que a microbiota intestinal dos atletas que ingeriram o probiótico contendo LcS por 16 semanas melhorou, assim como os aspectos da resposta imune presente na mucosa. De acordo com os autores, a ingestão regular de LcS parece ser benéfica para reduzir a frequência de URTI em uma coorte atlética. Ademais, esse resultado pode estar relacionado a uma melhor manutenção dos níveis de IgA salivar durante um período de inverno de treinamento e competição.
Para confirmar os achados, pesquisadores brasileiros realizaram, em 2017, um estudo inédito desenvolvido com 42 maratonistas na cidade de São Paulo. O estudo duplo-cego, placebo controlado envolveu pesquisadores da Universidade Federal de São Paulo (Unifesp) em parceria com outras instituições. O objetivo era avaliar o efeito da ingestão diária de leite fermentado contendo LcS (Yakult 40) nas respostas imunes-inflamatórias sistêmicas e das vias aéreas superiores dos atletas antes e depois de uma maratona. Os resultados mostraram, pela primeira vez na literatura, que a cepa LcS é capaz de modular as respostas imunes-inflamatórias sistêmicas e aéreas após uma maratona.
O professor doutor André Bachi, da Universidade de Santo Amaro (Unisa) – que desenvolveu o estudo em conjunto com o professor doutor Mauro Vaisberg, do Departamento de Otorrinolaringologia da Unifesp – explica que o pré-requisito da pesquisa era que todos os atletas tivessem experiência em maratonas e algum sintoma de vias aéreas superiores documentado em pelo menos uma delas. “A maratona é padrão ouro quando se fala de estudos com corredores, por ser um exercício prolongado e exaustivo em que todos são submetidos ao mesmo desafio, no mesmo tempo e sob as mesmas condições”, acentua. Durante a maratona, os atletas também ficam submetidos à mesma carga de estresse e ansiedade, porque querem melhorar o tempo e ter melhor desempenho. Por isso, é uma prova que favorece a avaliação da resposta imunológica-inflamatória.
“Embora o perfil imunológico dos grupos tenha se mostrado diferente em relação ao efeito da maratona, quem ingeriu Yakult 40 teve melhor modulação e controle inflamatório-imunológico. Os indivíduos que apresentaram doença depois da prova e o tempo em que permaneceram doentes também foi menor”, detalha o professor. Além disso, uma análise estatística de sobrevida indicou que 25% dos atletas do grupo placebo que adoeceram tiveram manifestação e severidade da doença que os colocavam em risco, inclusive de um desfecho muito ruim. Em contrapartida, naqueles que ingeriram o LcS, tanto a manifestação quanto a severidade da doença não causavam qualquer risco.
Os resultados também mostraram que, após a maratona, o LcS manteve os níveis salivares de IgA – anticorpo que desempenha papel crucial na função imunitária das membranas das mucosas –, e de peptídeos antimicrobianos. O probiótico também aumentou os níveis de interleucina 10 (IL-10) nasal – uma citocina anti-inflamatória clássica – no grupo LcS, imediatamente após a maratona. Além disso, reduziu os níveis nasais de citocinas pró-inflamatórias e diminuiu a infiltração de neutrófilos nas mucosas nasais, demonstrando um efeito anti-inflamatório induzido pelo probiótico nas vias aéreas superiores.
Apesar de não terem avaliado as vias aéreas inferiores, os pesquisadores acreditam que existe uma grande chance de o LcS também ter um efeito benéfico nesta região, que inclui traqueia, pulmões, brônquios, bronquíolos e alvéolos pulmonares. “O probiótico tem efeito intestinal, portanto, podemos considerar que todo o ajuste que a cepa pode ter feito no intestino repercutiu sistemicamente. Só não conseguimos medir os dados da célula NK, mas a modulação que aparentemente ocorreu sistemicamente pode ter influenciado para uma melhor atividade dessas células de defesa também”, argumenta o professor André Bachi.
Outro dado é que, nos 30 dias de ingestão do LcS, nenhum dos atletas reportou qualquer alteração evidente ou efeito que pudesse ter causado prejuízo. Entretanto, no momento da prova intensa, o probiótico teve o efeito esperado e mostrou que tem capacidade de modular a resposta imune-inflamatória. Por isso, provavelmente também pode ajudar os indivíduos que praticam atividade física regular e, eventualmente, têm um treino com maior intensidade. O artigo científico ‘Daily intake of fermented milk containingLactobacillus casei Shirota (LcS) modulates systemic and upper airways immune/inflammatory responses in marathon runners’ foi publicado em julho de 2019 na Nutrients.
Potencial modulador
No Yakult International Symposia, o professor André Bacchi abordará o efeito do Lactobacillus como potencial modulador da saúde do atleta e as modalidades de exercício que podem trazer algum benefício com o uso da cepa. “Desde 2019, aproximadamente 100 artigos foram publicados envolvendo Lactobacillus e performance de atletas de alto desempenho em diversas modalidades esportivas. No entanto, alguns poucos vão enfatizar o desempenho, o que reforça o ineditismo do nosso trabalho”, relata. A grande parte dos estudos também foca no efeito gastrointestinal do Lactobacillus, assim como no eixo cérebro-intestino-microbiota envolvendo aspectos de controles comportamentais e efeitos voltados à questão cerebral e neurológica. O professor afirma que é importante lembrar que cada local do corpo humano tem uma microbiota particular. E, embora o efeito do Lactobacillus comece no intestino, é preciso seguir investigando se essa repercussão intestinal pode favorecer uma resposta em outro local como as vias aéreas, por exemplo.
Novo estudo envolverá triatletas
O professor André Bachi afirma que o estudo com maratonistas mostra que, aparentemente, o efeito da presença do Lactobacillus casei Shirota no intestino foi capaz de atuar e modular as vias aéreas. “Isso tem sido pouco explorado, mas, para nós, é um campo muito promissor e tende a ser muito mais amplo no contexto geral da saúde do atleta”, argumenta. Por isso, a proposta é estudar a ação moduladora do LcS em modalidades prolongadas e extenuantes, uma vez que essas competições geram uma exaustão nos atletas – que será um fator indutor de alterações corporais. Assim, o próximo projeto do grupo vai avaliar atletas de triatlo, modalidade que também demanda um esforço intenso e semelhante ao da maratona.
Outra novidade é que, diferentemente do trabalho com maratonistas, no triatlo serão envolvidos atletas do sexo masculino e feminino. A meta é trabalhar com cerca de 80 triatletas voluntários. Primeiramente, será feita uma avaliação clínica e física. Em seguida, começará toda a avaliação de pré-ingestão do LcS aliada a uma bateria de exames e de testes. A proposta é que os triatletas comecem a ingerir o leite fermentado com Lactobacillus casei Shirota 30 dias antes da prova. Para este estudo, três laboratórios estarão envolvidos: Unifesp, UNISA o Centro Olímpico de Treinamento e Pesquisa.
Efeitos da poluição na microbiota nasal
A poluição atmosférica é composta pelo conjunto de matérias, gazes e partículas em suspensão no ar, gerando efeitos adversos à saúde humana. Os dados atuais indicam que 70% da população do planeta vive em ambientes poluídos. Esse contato com poluentes provoca uma resposta inflamatória que predispõe a uma série de doenças respiratórias, cardiovasculares, reumatológicas e autoimunes associadas à poluição, sendo os sistemas cardiovascular e respiratório os mais afetados. Além disso, estudos revelam que a expectativa de vida de quem habita ambientes poluídos diminui em três a quatro anos. A poluição é formada por vários componentes, mas é o material particulado – especialmente aquele dezenas de vezes menor do que um fio de cabelo, com tamanho variando de 2,5 a 0,1 milimicra –, que traz os maiores riscos. Na cavidade nasal, por exemplo, o aumento de material particulado causa um desequilíbrio na microbiota do nariz, que é distribuída por sete ambientes distintos.
Estudos recentes sugerem que os gêneros mais comuns nas cavidades nasais saudáveis são Corynebacterium, Propionibacterium, Streptococcus, Staphylococcus, Moraxella e Haemophilus. Entretanto, a composição e a diversidade do microbioma são muito dinâmicas e variam sob a influência de muitos fatores, como idade, doenças, tabagismo, medicamentos, ambiente e poluição. Alguns autores afirmam, ainda, que o eixo nariz-cérebro é importante no papel na modulação do sistema imunológico, na homeostase respiratória local e até mesmo na influência sobre o sistema nervoso. “Somos colonizados por trilhões de microrganismos que vão além do intestino e habitam pele, nariz, vias respiratórias, pulmão e muitos outros locais, a maioria composta por bactérias comensais. Isso talvez explique o motivo de apenas uma parcela da população desenvolver doenças, apesar do contato constante com poluentes”, afirma o professor doutor Mauro Vaisberg, docente e pesquisador do Programa de Pós-graduação da Disciplina de Otorrinolaringologia da Escola Paulista de Medicina da Universidade Federal de São Paulo (EPM-Unifesp).
Uma vez que o eixo intestino-pulmão é importante no equilíbrio do funcionamento do pulmão e das vias aéreas, o docente quer investigar se o uso de probiótico teria uma ação imunomoduladora para o equilíbrio da resposta imune e do metabolismo. De acordo com o professor Mauro Vaisberg, a poluição pode diminuir o número de mitocôndrias – organelas intracelulares responsáveis pela produção de energia – de maneira que sua diminuição leva ao mal funcionamento de órgãos. Assim, tanto a ação imunológica como a ação metabólica do microbioma podem ser afetadas pela poluição atmosférica. “Embora o probiótico exerça uma ação direta no intestino, também vai ajudar a melhorar a microbiota nasal”, resume. Um trabalho de mestrado recentemente publicado pelo seu grupo de pesquisa constatou que a poluição provoca tanto uma reação inflamatória quanto uma reação anti-inflamatória, simultaneamente, o que mostra uma tentativa do organismo de se manter em equilíbrio.
Com o uso do probiótico, primeiro ocorre um aumento na produção de interleucina 10 (IL-10), uma molécula do sistema imunológico (citocina) com ação anti-inflamatória muito importante. Depois, o probiótico aumenta a produção de um tipo de célula T, a Treg, que tem ação reguladora do sistema imunológico para manter um equilíbrio entre inflamação e anti-inflamação. Além disso, o probiótico interage com moléculas PAMP (Pathogen Associated Molecular Pattern), iniciando uma reação inflamatória. “Entre os receptores associados a padrões estão os receptores toll-like (TLr), que se destinam a detectar vírus, bactérias e fungos. Entretanto, dois tipos (TLr 2 e 4) detectam o material particulado, sendo ativados. Todos esses mecanismos fazem com que o indivíduo inflame com a poluição e, ao mesmo tempo, inicie uma resposta anti-inflamatória de maneira que possa tolerar a poluição”, descreve o professor.
Exercícios
A prática regular de exercício físico está associada à preservação ou melhora da saúde, mas pode sofrer influência de mecanismos neuroimunoendócrinos e fatores externos, como a poluição. Para avaliar esses efeitos, o professor Mauro Vaisberg participou de um estudo em parceria com o professor Paulo Saldiva, da Universidade de São Paulo (USP), no qual foram avaliados 24 camundongos. Distribuídos em quatro grupos, animais sedentários e animais exercitados foram expostos à alta concentração de poluentes, enquanto animais sedentários e exercitados foram expostos ao ar ambiente. A exposição aos poluentes foi realizada no concentrador de partículas ambiental (CPA) e o treinamento físico foi realizado em uma esteira especialmente projetada. Os pesquisadores avaliaram marcadores pró-inflamatórios e anti-inflamatórios no sangue e lavado broncoalveolar (LBA), celularidade do LBA e tecido pulmonar. “Embora o grupo ativo exposto a uma alta concentração de poluição tenha apresentado uma maior resposta inflamatória, tanto a análise de correlação quanto a razão entre citocinas pró e anti-inflamatórias demonstraram que o grupo exercitado apresentou maior atividade anti-inflamatória, sugerindo um efeito protetor/adaptativo do exercício quando realizado em um ambiente poluído”, afirmam os autores.
A genômica dos probióticos
De acordo com a Organização das Nações Unidas para a Alimentação e a Agricultura (FAO) e a Organização Mundial da Saúde (OMS), os probióticos são definidos como microrganismos vivos que conferem benefícios à saúde do hospedeiro quando administrados em quantidades adequadas. Entretanto, para cada cepa probiótica é necessário avaliar a segurança e a eficácia, bem como desenvolver a análise dos efeitos desses microrganismos na garantia da probiose – ou eubiose –, que significa que as bactérias que compõem a microbiota intestinal de um indivíduo estão em equilíbrio. Nos últimos anos, com o avanço nas tecnologias de sequenciamento e bioinformática que impulsionaram a pesquisa em microbiologia, houve o desenvolvimento de plataformas de análise in silico. Essas plataformas, que utilizam tecnologias ômicas, permitiram que essas cepas fossem caracterizadas como potenciais probióticos. Além disso, possibilitam que os pesquisadores possam identificar fatores genéticos, elucidar os complexos mecanismos que promovem a sobrevivência e a adaptação ao trato gastrointestinal, assim como facilitam os efeitos benéficos desses microrganismos.
“Os dados genômicos têm possibilitado uma análise mais aprofundada dos fatores genéticos e moleculares relacionados aos efeitos da probiose, como atividades antimicrobiana e antifúngica, produção de metabólitos secundários, genes codificadores de compostos bioativos – a exemplo de vitaminas – e genes relacionados à imunomodulação e produção de citocinas anti-inflamatórias”, descreve o professor doutor Vasco Azevedo, professor titular voluntário do 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 também é membro titular da Academia Brasileira de Ciências e membro correspondente da Lower SaxonyAcademy of Sciences and Humanities in Lower SaxonyGöttingen, da Alemanha. No Yakult International Symposia on Beneficial Microbes, o pesquisador vai fornecer uma visão geral da probiogenômica, suas técnicas e aplicações, explorando fundamentos, avanços e perspectivas futuras.
As análises genômicas associadas a estudos in vitro e in vivo têm sido utilizadas para caracterizar novos candidatos a probióticos e fornecer novos insights sobre os principais fatores associados às características funcionais e de segurança desses microrganismos. Assim, por meio de análises probiogenômicas é possível analisar e revelar a base molecular para a diversidade, interação e evolução de bactérias comensais e probióticas na promoção da saúde do hospedeiro. “Hoje, o isolamento de bactérias que podem ter propriedades probióticas é uma rotina e muitas têm sido oferecidas como probiótico de forma farmacológica, em cápsula ou em algum produto fermentado. E a pesquisa probiogenômica tenta fornecer novas informações sobre os mecanismos moleculares pelos quais os probióticos exercem seus efeitos benéficos”, destaca.
Outra função é auxiliar a identificar as bactérias probióticas que poderiam ser usadas para inibir bactérias patogênicas e resistentes a antibióticos. Para isso, é necessário avaliar se essa bactéria não tem gene de virulência e patogenicidade, através da genômica. “Estamos em uma epidemia de doenças causadas por bactérias resistentes a antibióticos. De 2030 a 2050 deverá morrer muita gente, porque os antibióticos estão perdendo os efeitos exatamente por causa do excesso de uso”, analisa.
Desequilíbrio
Segundo o professor, o microbioma humano passou por mudanças ao longo do tempo. Dessa forma, enquanto no passado os seres humanos tinham um microbioma muito mais completo, com vários gêneros e espécies microbianas diferentes, atualmente há um desequilíbrio que tem levado a inúmeras doenças. Por isso, além de promover saúde, o mercado de probióticos visa corrigir essa disbiose. “Por exemplo, há um trabalho mostrando que a população de Nova Iorque tem um microbioma com menos espécies e uma população menor de bactérias. E isso tem sido atribuído, primeiramente, à falta de uma alimentação saudável, rica em fibras e vegetais. Esses alimentos que contêm prebióticos são a ‘comida’ das bactérias intestinais”, acentua. Outros fatores que contribuem para a disbiose são o estresse, a poluição e até mesmo o excesso de higiene dos tempos modernos. A teoria da higiene (ou hipótese da higiene) defende que a exposição a microrganismos é necessária para o desenvolvimento do sistema imunológico e sugere que a ausência de exposição a esses microrganismos pode levar a alergias e doenças autoimunes. Para o professor, devido à queda da diversidade do microbioma é que algumas enfermidades têm sido cada vez mais frequentes. Um exemplo são as doenças inflamatórias intestinais, que têm aumentado nos países industrializados.
Nova geração
Atualmente, algumas bactérias fazem parte do grupo Next Generation Probiotics (NGP) (leia mais na página 18). Essa nova geração de probióticos descoberta nas últimas décadas inclui espécies como Akkermansia muciniphila, Eubacteriumhallii, Faecalibacterium prausnitzii, Roseburia spp. e Bacteroides fragilis. Assim, há um interesse científico crescente em NGP como bioterapêuticos que alteram o microbioma intestinal. Estudos sugerem, por exemplo, que o grupo NGP poderia aumentar a imunidade gastrointestinal e a eficácia da imunoterapia em pacientes com câncer, manter a integridade da barreira intestinal, gerar metabólitos valiosos – especialmente ácidos graxos de cadeia curta – e diminuir as complicações da quimioterapia e da radioterapia. “Para buscar evidências científicas sobre o potencial probiótico, assim como quais proteínas e mecanismos moleculares estariam relacionados aos seus efeitos benéficos e status de segurança para o consumo, são necessárias análises ao nível genômico associadas com estudos in vitro e in vivo”, acentua o professor Vasco Azevedo.
Em 2022, um estudo da UFMG avaliou o potencial do Lactobacillus delbrueckiisubsp. lactis CIDCA 133, uma bactéria com propriedades probióticas e terapêuticas até então relatadas apenas por estudos in vitro. O estudo in vivo demonstrou que CIDCA 133 é uma potencial linhagem probiótica capaz de melhorar danos inflamatórios histopatológicos na mucosa intestinal induzida pelo agente quimioterápico 5-Fluorouracil. Além disso, apresenta propriedades imunoestimulatórias capazes de aumentar a expressão gênica de citocinas anti-inflamatórias interleucina 10 (IL-10) e fator de crescimento transformador beta 1 (TGF-β1), e inibição de marcadores associados à ativação da via inflamatória NF-κB. “Muitos desses fatores genéticos foram identificados por meio de genômica comparativa, em outras linhagens probióticas da espécie, sendo que a proteína PrtB parece ser a candidata-alvo responsável pelas propriedades anti-inflamatórias das linhagens probióticas da espécie L. delbrueckii”, descreve Luís Cláudio Lima de Jesus, autor do estudo de doutorado orientado pelo professor Vasco Azevedo.
A microbiota na resposta imune de transplantados
O intestino abriga o maior exército de células imunitárias do corpo humano e a microbiota comensal desempenha um papel fundamental na educação do sistema imunitário, que ocorre no início da vida. Os microrganismos e seus metabólitos modulam as respostas imunes através da indução de células imunitárias, vias de sinalização e mediadores inflamatórios. Em contrapartida, componentes dietéticos, infecções gastrointestinais, medicamentos, estresse e tabagismo, entre outros gatilhos ambientais, podem provocar uma disfunção imunitária associada à disbiose em indivíduos geneticamente suscetíveis. Inúmeros pesquisadores investigam a interação da microbiota com o sistema imune. Um desses estudos avalia a microbiota oral e intestinal e a correlação com a resposta imune em pacientes submetidos ao transplante alogênico de medula óssea ou células-tronco hematopoéticas devido, principalmente, a doenças onco-hematológicas como leucemia, linfoma, mieloma múltiplo e anemia aplástica.
O estudo multicêntrico envolve vários centros transplantadores no Brasil, como o Hospital de Base de São José do Rio Preto, o Hospital de Amor de Barretos, o Hospital Amaral Carvalho de Jaú – todos no interior de São Paulo –, assim como o hospital Beneficência Portuguesa de São Paulo – BP. Além disso, tem colaboração internacional com o professor Nelson Chao, hematologista da Duke University, e com o professor Alessio Fasano, do Massachusetts General Hospital da Harvard University, em Boston, ambos nos Estados Unidos. O carro-chefe está sob responsabilidade do grupo coordenado pela imunologista Gislane Lelis Vilela de Oliveira, professora doutora do Departamento de Ciências Químicas e Biológicas – Setor de Microbiologia e Imunologia do Instituto de Biociências da Universidade Estadual Paulista (UNESP). O estudo tem, até o momento, 150 pacientes – mas a meta é chegar a 400 em cinco anos.
O objetivo é fazer um follow-up de pacientes submetidos a esse tipo de transplante para avaliar como a microbiota se comporta antes e depois do procedimento. Além disso, os pesquisadores querem investigar se a microbiota tem alguma relação com o desenvolvimento da doença do enxerto contra o hospedeiro, uma enfermidade imunomediada em que o sistema imune reage contra os órgãos do receptor. “A medula óssea dá origem a todas as células do sistema imune. O enxerto é essa medula que foi enxertada ou as células-tronco hematopoéticas que foram infundidas e que, algumas vezes, se voltam contra as células do paciente receptor”, ensina a professora.
A pesquisa envolve análises pós-transplante, no período de 30, 60, 100 e 180 dias, além de avaliações desde quando os pacientes receberam o diagnóstico de doença do enxerto contra o hospedeiro. Os pesquisadores querem entender, por exemplo, se quem desenvolve a doença do enxerto contra o hospedeiro já apresentava alterações significativas na microbiota desde a doença de base e, neste caso, o estudo poderá fornecer marcadores de predição. Outra pergunta é se esse microbioma não retorna às condições de eubiose ao longo do pós-transplante e favorece o desenvolvimento dessa doença próximo aos 100 ou 180 dias do procedimento. Com os estudos, o grupo avalia qual poderia ser a aplicação da microbiota oral e intestinal como um marcador dessa resposta clínica no futuro, e se haveria alguma intervenção que pudesse ser feita. “Uma das aplicações mais fantásticas da microbiota, hoje em dia, é justamente podermos utilizar como um possível marcador de remissão ou recaída”, ressalta a docente.
Sistema Imune
No Yakult International Symposia, a professora Gislane Lelis Vilela de Oliveira vai abordar como os probióticos podem interagir com o sistema imune, não só por meio da microbiota residente, mas também como vai estimular as células da imunidade de mucosas. “Vários benefícios dos probióticos já foram demonstrados, não só para a saúde gastrointestinal. Entretanto, temos de pensar no que ocorre na mucosa do intestino uma vez que há um reflexo sistêmico. Com isso, os probióticos podem ter um caráter imunorregulador ou imunoestimulante”, explica. Dessa forma, vai favorecer uma imunidade de mucosa mais regulada, aumentando a expressão das ocludinas e claudinas que fortalecem a junção entre as células epiteliais e diminuindo a permeabilidade intestinal (ou leaky gut).
“Toda vez que falo de permeabilidade lembro do transplante, pois o regime de condicionamento pré-transplante maltrata muito essa barreira intestinal, quebra as tight junctions, aumenta a permeabilidade e acaba elevando as chances de translocação bacteriana. Se pedacinhos desses microrganismos passarem para a circulação porta, depois para a circulação sistêmica, vão levar a uma propensão de maiores infecções nesses pacientes. E alguns probióticos ou pós-bióticos poderiam restaurar a barreira epitelial”, relata. A professora enfatiza que há poucos estudos com probióticos em transplantados porque é preciso ter muita cautela, uma vez que são imunossuprimidos. Por isso, no futuro é preciso pensar em alguma modulação nesses pacientes que não têm uma resposta clínica muito boa. E os probióticos (ou pós-bióticos), quando interagem com a microbiota residente, podem promover essa modulação.
Pós-bióticos como opção às bactérias vivas
Compostos por pequenos fragmentos de um microrganismo, os pós-bióticos são subprodutos da microbiota intestinal que poderiam ser usados como opção para compensar a falta de indicação de probióticos – que são microrganismos vivos. Atualmente, alguns trabalhos com Akkermansia muciniphila pasteurizada, por exemplo, têm mostrado que podem ocorrer os mesmos benefícios do uso da bactéria viva. “Muitos trabalhos pré-clínicos em modelos animais estão testando tanto probióticos quanto pós-bióticos. Nesse contexto do transplante, precisamos ter uma cautela muito grande, mas alguns ensaios clínicos com os probióticos já têm sido feitos”, relata a professora. No caso do estudo da UNESP, o ensaio vai começar em camundongos – tanto com probióticos quanto com pós-bióticos. Outra possibilidade é testar o butirato, ácido graxo de cadeia curta envolvido na indução de células T reguladoras e citocinas anti-inflamatórias.
O papel fundamental dos metabólitos intestinais
Além da microbiota, os pesquisadores da UNESP vão avaliar os metabólitos produzidos pelos microrganismos intestinais quando os probióticos são administrados, e como vão interagir com a microbiota residente. Esse fenômeno, chamado de cross-feeding, é justamente a alimentação cruzada e a troca de metabólitos – como energia e nutrientes –, entre diferentes espécies ou cepas de microrganismos. A professora Gislane Lelis Vilela de Oliveira explica que, dependendo do probiótico administrado ou do microrganismo que interage com o cross-feeding, determinados metabólitos serão produzidos. Os principais metabólitos da fermentação de carboidratos por bactérias intestinais são os ácidos graxos de cadeia curta. “Um dos principais, pensando em sistema imune, é o butirato, que age nessas tight junctions restabelecendo a barreira. O butirato também age na indução de um fator de transcrição que se chama FOXP3 para induzir células T reguladoras na lâmina própria do intestino”, descreve.
Essas células T reguladoras secretam citocinas anti-inflamatórias como interleucina (IL-10) e fator de crescimento transformador beta (TGF-β), uma proteína que desempenha um papel importante em diversas funções biológicas na lâmina própria e que é importante para a manutenção da tolerância na mucosa gastrointestinal. “Essa tolerância funciona para que o sistema imune não responda de maneira inflamatória ou exagerada à microbiota ou aos alimentos que ingerimos, gerando inflamação na mucosa intestinal. Além disso, podem induzir maior produção de IgA, uma imunoglobulina específica da imunidade de mucosa que tem uma interação bidirecional. Ou seja, a microbiota estimula a produção de IgA e a IgA, por sua vez, regula a composição da microbiota”, exemplifica.
A produção de peptídeos antimicrobianos pelas células de Paneth no intestino também pode ser estimulada com o uso de alguns probióticos. Esses peptídeos antimicrobianos fazem parte do sistema imune inato e auxiliam na defesa contra microrganismos patogênicos. “Os probióticos também auxiliam na maior produção do muco no intestino e funcionam como uma barreira que protege as células epiteliais, mantendo a microbiota e o sistema imune no seu lugar. Se esse muco sofre alguma alteração e fica mais fino pode facilitar a translocação, ou seja, a passagem de microrganismos para a lâmina própria”, destaca. Assim, a microbiota é considerada comensal enquanto está aderida ao muco ou no lúmen intestinal. Entretanto, se consegue passar para a lâmina própria vai se tornar patobionte. Neste caso, como a lâmina própria tem células do sistema imune, pode ocorrer uma resposta contra os microrganismos da própria microbiota induzindo a processos inflamatórios.
A regulação na área de probióticos
O órgão regulador de cada país ou região é responsável pelas alegações de propriedade funcional e de saúde de todos os produtos liberados para consumo humano, assim como pelos medicamentos autorizados para comercialização. No Brasil, a Agência Nacional de Vigilância Sanitária (Anvisa) define as regras sobre alimentos e medicamentos, incluindo as alegações para probióticos. Nos Estados Unidos, é a Food and Drug Administration (FDA) quem define e fiscaliza as regras. Na Europa, as alegações de saúde e nutrição para alimentos e suplementos alimentares são regulamentadas pela European Food Safety Authority (EFSA), que também é responsável por questões de segurança alimentar. Já as alegações médicas para medicamentos são regulamentadas pela European Medicine Agency (EMA).
De acordo com o doutor Bruno Pot, diretor do Departamento de Ciência da Yakult Europa e presidente do Conselho de Administração do International Life Sciences Institute (ILSI-EU), os regulamentos são diferentes em alguns aspectos, como fabricação, e são semelhantes em outros, a exemplo da necessidade de estudos clínicos e segurança. “As alegações relacionadas a alimentos, incluindo alegações probióticas, precisam ser apoiadas por estudos clínicos em uma população saudável com o objetivo de melhorar ou manter a saúde”, explica. As alegações médicas também precisam de estudos clínicos, mas em pessoas com uma determinada enfermidade, e têm como objetivo curar ou prevenir doenças. No caso dos probióticos, na Europa podem estar disponíveis ao consumidor como alimentos frescos (bebidas lácteas fermentadas, por exemplo) e suplementos alimentares (comprimidos, pílulas).
Membro do Subcomitê Taxonômico para Lactobacillus, Bifidobacterium e Táxons Afins e do Comitê Gestor do LABIP – associação europeia que reúne empresas que produzem ou usam bactérias láticas –, o doutor Bruno Pot informa que a Comissão Europeia tem feito uma interpretação muito estrita da definição de probióticos. “Devido à definição da FAO-OMS para probióticos, de 2001, o benefício para a saúde precisa ser demonstrado com estudos clínicos de alta qualidade, em uma população saudável”, acentua. Porém, para pessoas que já são saudáveis acaba não sendo fácil mostrar benefício dos probióticos alimentares. Como consequência, apenas uma alegação foi aprovada pela EFSA até o momento, sobre a redução dos sintomas de intolerância à lactose para iogurte preparado com cepas vivas de Lactobacillus bulgaricus e Streptococcus thermophilus.
“Isso é um pouco estranho pois, na literatura científica, os efeitos probióticos geralmente são considerados específicos da cepa. Mas, a alegação aprovada abrange todos os iogurtes com os microrganismos mencionados”, afirma. Outra consequência da interpretação estrita da Comissão Europeia é que o próprio termo probiótico é considerado uma alegação de saúde e, como tal, as empresas que possuem esses produtos no mercado não podem se comunicar diretamente com os consumidores usando a palavra ‘probiótico’ – na embalagem, em site ou propaganda. Alguns governos europeus, no entanto – 11 até agora – , abriram exceções a essa regra e permitem que o termo seja usado em seus países, pois acham importante poder comunicar sobre os potenciais benefícios para a saúde de bactérias boas, por exemplo, para a microbiota ou o sistema imunológico. O diretor científico da Yakult Europa lembra, ainda, que a situação regulatória na Europa incluirá o regulamento SOHO (Substances of Human Origin ou Substâncias de Origem Humana), recentemente votado e que deverá entrar em vigor a partir de 2027. “Essa regulação deverá ter um forte impacto na forma como novos probióticos serão desenvolvidos caso usem matérias-primas de origem humana”, acrescenta.
Conhecimento entre as partes é fundamental
A regulamentação é importante para todas as partes interessadas. Portanto, os acadêmicos que selecionam e testam as cepas do futuro precisam conhecer os procedimentos que o regulador usará para avaliar sua pesquisa. Esses procedimentos podem estar relacionados com a segurança da linhagem e a forma como a análise genética é feita, por exemplo, para detectar a resistência aos antibióticos ou fatores de virulência nos genomas das bactérias ou, ainda, a forma como as amostras originais foram recolhidas e preservadas em biobancos. “Tudo isso realmente importa se um dossiê for preparado para aprovação regulatória”, acentua o doutor Bruno Pot. Para as empresas, a regulamentação é igualmente importante uma vez que, quando solicitam uma alegação de saúde ou nutrição, têm de estar em conformidade com os requisitos regulamentares locais. Entre os exemplos estão a forma como o estudo clínico foi realizado (duplo-cego, randomizado, placebo-controlado), quais os parâmetros clínicos aceitáveis e se os métodos utilizados foram validados e reconhecidos pelas autoridades, entre outros. Também é importante que laboratórios de pesquisa e empresas conheçam as regulamentações de outros países se quiserem vender seus produtos no exterior.
O executivo lembra, ainda, a importância dos reguladores que recebem todo tipo de dossiês de saúde, nutrição ou medicamentos, possivelmente em centenas de intervenções relacionadas com metabolismo, função de barreira, imunidade, equilíbrios hormonais, eixo intestino-cérebro e outros. Como não são especializados em todos esses campos, reunir as três partes interessadas para desenvolver um protocolo de consenso para uma aplicação específica é sempre uma boa ideia. “Como presidente do conselho da ILSI Europe, tenho orgulho do que chamamos de abordagem tripartite, onde promovemos ativamente essa tomada de decisão concertada”, reforça. Durante essa ação, os reguladores aprendem com os acadêmicos sobre os limites e as possibilidades científicas, os acadêmicos aprendem com os reguladores sobre as necessidades de validação dos métodos, bancos de dados e outros instrumentos que usam, e a indústria aprende com os reguladores em termos de condições de fabricação ou de outras necessidades de dossiês de reivindicação. Para o diretor, conversar uns com os outros em um estágio inicial evitará frustrações no processo, pode economizar orçamento de pesquisa e levar a dossiês bem-sucedidos que, no final, beneficiarão o consumidor.
O caminho das investigações sobre a microbiota
Na perspectiva do diretor científico da Yakult Europa, Bruno Pot, a investigação sobre os organismos probióticos tradicionais no continente diminuiu gradualmente ao longo da última década – talvez também devido às dificuldades em valorizá-los em termos de alegações de saúde. Em contraste, tem havido um aumento muito acentuado na pesquisa sobre a importância da microbiota, especialmente a microbiota intestinal. “Existem grandes consórcios como o projeto Flemish Gut, o projeto French Gut e o estudo Lifelines Cohort, para citar apenas alguns, que estão estudando em larga escala a microbiota de pessoas saudáveis e doentes (ou em risco), com o objetivo de encontrar diferenças sistemáticas que possam ajudar a entender melhor a importância de nossos microrganismos na causa de doenças ou no apoio à saúde”, acrescenta. Como consequência desta investigação, novos tipos de probióticos – Next Generation Probiotics – estão sendo estudados extensivamente quanto à sua segurança e funcionalidade. Entre os exemplos estão Akkermansia muciniphila, Faecalibacterium prausnitzii e Chistensenella minuta.
Assim, é de se esperar que esses microrganismos possam estar no mercado nos próximos anos, embora provavelmente como um produto médico e não como um alimento – uma vez que a maioria foi descoberta em relação a doenças. Para o diretor, o bom dessa pesquisa sobre microbiota é que, além do conhecimento gerado, as tecnologias e os bancos de dados desenvolvidos, assim como a padronização aprimorada, também ajudarão a entender ainda melhor os probióticos tradicionais, como os lactobacilos e as bifidobactérias. “Isso pode até levar a aplicações completamente novas para essas bactérias e, muito provavelmente, também a dossiês de alegações de saúde mais completos e aceitáveis”, acredita.
Desafios
Apesar de todos os avanços, a pesquisa de probióticos ainda tem muitos desafios. Um deles é mostrar benefícios para a saúde em uma população já saudável. Além disso, cada indivíduo tem uma composição de microbiota diferente, tornando difícil prever o possível impacto de uma intervenção probiótica. “Por exemplo, uma pessoa com níveis já altos de bifidobactérias em seu intestino grosso pode ser menos afetada por um produto alimentício com bifidobactérias do que uma pessoa com níveis reduzidos ou baixos de bifidobactérias. Além disso, a microbiota também é muito propensa a muitos fatores de confusão como dieta, estresse, sono, viagens, idade, tabagismo, exercícios, sobrepeso ou diabetes, entre outros”, acentua o doutor Bruno Pot.
Por causa disso, o impacto de uma mudança completa de dieta pode ser mais drástico na microbiota do que a ingestão de uma linhagem probiótica, dificultando o estudo do impacto da cepa isoladamente. Além disso, as estações do ano podem interferir, pois o sistema imunológico será diferente no inverno e no verão, devido a mais desafios no inverno. Outra questão é a ingestão de medicamentos, especialmente antibióticos e inibidores da bomba de prótons (IBP), que são bem conhecidos por impactar diretamente a microbiota, influenciando também os resultados da pesquisa com probióticos. Por fim, a pesquisa em probióticos também requer equipes multidisciplinares.
“Como a cepa probiótica chega a um ecossistema complexo como o intestino, com várias centenas de espécies e 35 trilhões de outras bactérias, o modo de ação geralmente está ligado a múltiplos efeitos”, informa. A cepa probiótica pode interagir com o sistema imunológico, com a barreira intestinal, ser metabolicamente ativa no ecossistema e, por exemplo, produzir ácidos graxos de cadeia curta ou interagir com o metabolismo dos ácidos biliares, com efeitos fisiológicos e hormonais (como na sensação de fome ou saciedade). Além disso, por meio de um fenômeno chamado alimentação cruzada, pode impactar o crescimento de muitos outros microrganismos no ecossistema levando a outros efeitos na saúde. O diretor afirma que o Yakult International Symposia destacará alguns desses efeitos e, assim, poderá ajudar a desenvolver a pesquisa para ser mais eficiente e apoiar a aplicação futura em nutrição saudável para a população em geral.
Nova taxonomia melhora a identificação dos microrganismos
Embora a nova taxonomia dos microrganismos tenha trazido algumas reclamações inicialmente, o doutor Bruno Pot – que participou da mudança – acredita que, depois de quatro anos, os cientistas começam a perceber os benefícios. Dentre eles está o fato de que a taxonomia futura será mais transparente. Um dos desafios dos cientistas foi a divisão do gênero Lactobacillus, que já tinha mais de 260 espécies descritas. “Como consequência, vimos muitos erros na taxonomia como, por exemplo, a mesma espécie recebendo dois nomes diferentes. A nova situação, com 23 novos gêneros, reduz tremendamente esse problema”, assegura.
A nova taxonomia também representa diferenças biológicas reais.Assim, onde antes muitos microrganismos que produziam ácido lático foram incluídos em um grande gênero Lactobacillus, agora há uma situação em que o nome do gênero também representa características biológicas ou ecológicas mais fundamentais dos organismos incluídos. Para o diretor, a identificação, portanto, também se torna mais fácil. “A semelhança de toda a sequência do genoma medida pela identidade média de nucleotídeos (ANI, na sigla em inglês), a comparação de sequências completas de rRNA 16S ou sequências de genes do genoma central (técnicas através das quais a nova taxonomia foi construída) permitem uma atribuição mais robusta de novas espécies aos respectivos novos gêneros”, argumenta.
No nível da pesquisa, entre as vantagens está o fato de que os lactobacilos estão agora mais agrupados com base em sua adaptação ao hospedeiro, como o fato de poderem fermentar um amplo espectro de carboidratos. A nova taxonomia também reflete uma melhor separação entre bactérias láticas homofermentativas e heterofermentativas, refletindo diferentes adaptações biológicas. “Nos habitats intestinais, os lactobacilos geralmente estão associados à heterofermentação. Isso significa que, além do ácido lático, outros metabólitos podem ser formados a partir de açúcares. Essa heterofermentação pode ser baseada na evolução de longo prazo em biofilmes e ecossistemas complexos, como o intestino”, detalha. Além disso, a coevolução também se reflete no tamanho do genoma. Lactobacillus iners, por exemplo, têm o menor tamanho de genoma entre todos os lactobacilos, o que reflete sua adaptação estrita à vagina humana.
“Em geral, vemos que as espécies associadas a um hospedeiro têm um tamanho de genoma reduzido, pois precisam de menos genes uma vez que coexistem e trocam com muitos outros microrganismos no complexo ecossistema do intestino. Isso ilustra claramente a coevolução de milhões de anos do hospedeiro e suas bactérias”, relata. Em contraste, as espécies de lactobacilos frequentemente encontradas em laticínios e outros alimentos fermentados têm um genoma ligeiramente maior, pois precisam de mais genes para estarem bem equipados para lidar com as mudanças nas condições ambientais. A nova taxonomia já foi incluída no Banco de Dados de Taxonomia Baseada no Genoma, que é usado por pesquisadores de todo o mundo.
Submissão de resumos para o simpósio termina dia 15 de janeiro
O prazo para envio dos resumos de trabalhos científicos para submissão no Yakult International Symposia on Beneficial Microbes – Fundamental Science and Innovative Applications termina no dia 15 de janeiro. Todos os resumos devem ser enviados através do sistema de submissão on-line. O Comitê Científico do evento aceitará apenas contribuições originais, tanto para serem utilizadas como pôster quanto para apresentação oral no Simpósio.
Também não serão aceitos resumos sobre revisões de literatura. Um Comitê Científico específico decidirá quais resumos serão aceitos e poderá reconsiderar o tipo de apresentação final, se necessário. Os autores conhecerão o resultado da submissão em 30 de janeiro e os resumos aceitos serão publicados nos Anais do Simpósio (on-line), que será realizado nos dias 27 e 28 de março.
O presidente do Comitê Científico do Yakult International Symposia (YIS), professor doutor SvetoslavDimitrov Todorov, afirma que serão aceitos no máximo dois resumos submetidos por autor. “A submissão de resumos representa o compromisso de o autor participar do Simpósio ou de enviar um coautor com conhecimento para apresentar e responder a perguntas sobre o estudo”, afirma o docente.
Além da oportunidade de apresentar trabalhos científicos para pesquisadores brasileiros e estrangeiros, os participantes vão concorrer a três prêmios. O Yakult Award for Young Scientist Best Poster Presentation, concedido pela Yakult do Brasil, será destinado a jovens cientistas e incluirá um prêmio em espécie e um certificado. Já os vencedores de Melhor Pôster IPC (International Probiotic Conference) Europe e Melhor Pôster CISAS (Centre for Research and Development in Agrifood Systems and Sustainability) Portugal receberão certificados da premiação.
Formato do resumo
Todos os resumos destinados à apresentação de pôsteres no YIS 2025 devem respeitar o prazo especificado no regulamento. Os resumos precisam ser escritos em inglês. O primeiro autor deve ser o principal colaborador do estudo, enquanto o último autor deve ser o pesquisador sênior responsável pela equipe de pesquisa. Embora não exista limite para o número de coautores, a orientação é que não exceda 10. O Simpósio Internacional será totalmente em inglês, sem tradução simultânea. Todas as informações estão disponíveis aos interessados no site https://yakultsymposiumbrazil.com.br/.