RMMG - Revista Médica de Minas Gerais

Volume: 25. 4 DOI: http://www.dx.doi.org/10.5935/2238-3182.20150126

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Artigo de Revisão

Obesidade e microbiota intestinal

Obesity and intestinal microbiota

Vera Lucia Ângelo Andrade1; Liubiana Arantes de Araújo Regazzoni2; Marco Túlio Russo Moreira Moura3; Edriana Moreira Silva dos Anjos3; Karine Aparecida de Oliveira3; Marcus Vinicius Reis Pereira3; Mayara Romes Andrade Pereira3; Nathália Ribeiro de Amorim3; Stephanne Maroun Iskandar3

1. Médica Gastroenterologista. Doutora. Professora do Curso de Medicina da Universidade José do Rosário Vellano - Unifenas-BH. Belo Horizonte, MG - Brasil
2. Médica. Doutora em Neuropediatria. Professora adjunta do Departamento de Pediatria da Faculdade de Medicina da Universidade Federal de Minas Gerais - UFMG e Professora da Unifenas-BH. Belo Horizonte, MG - Brasil
3. Acadêmico(a) do curso de Medicina da Unifenas-BH. Belo Horizonte, MG - Brasil

Endereço para correspondência

Marco Túlio Russo Moreira Moura
E-mail: marcotrusso@hotmail.com

Recebido em: 29/05/2014
Aprovado em: 13/08/2014

Instituição: Universidade José do Rosário Vellano - Unifenas-BH Belo Horizonte, MG - Brasil

Resumo

Recentes publicações realçam a possibilidade de que a composição da microbiota intestinal constitua-se em fator ambiental para o controle do peso. O objetivo deste trabalho é o de revisar de forma sistemática a literatura de artigos indexados no PubMed, Scielo, Lilacs e Cochrane, entre 2003 e 2014, sobre esse assunto. Após análise, alguns artigos foram excluídos, totalizando 25 usados como referência para a elaboração deste trabalho. Foram analisados estudos envolvendo ratos, gestantes, crianças e adultos. Os últimos trabalhos têm descrito que a microbiota afeta tanto a aquisição de nutrientes quanto a regulação da energia adquirida, questionando-se o papel da composição da microbiota na regulação do peso. A maioria das pesquisas evidenciou aumento de bactérias Firmicutes em relação aos Bacterioides em obesos. Assim, novos estudos estao em desenvolvimento para elucidar essa relação e, no futuro, a modulação da microbiota intestinal pode ser opção terapêutica para a obesidade.

Palavras-chave: Microbiota; Intestinos; Obesidade; Metabolismo; Sobrepeso.

 

INTRODUÇÃO

Recentemente têm-se atribuído a composição da microbiota intestinal a fatores ambientais para o controle do peso corporal.1 A microbiota intestinal humana é composta de aproximadamente 100 trilhões de bactérias envolvendo mais de mil espécies e relação de simbiose com o organismo. Ela auxilia e contribui para o metabolismo de forma geral, exercendo importante função em converter o alimento em nutrientes e energia.2 Parece que pessoas obesas e magras apresentam microbiotas distintas, que podem se corresponsabilizar pelo desenvolvimento da obesidade.3

A obesidade é uma doença crônica que resulta no acúmulo excessivo de gordura corporal, com consequências patológicas em médio e longo prazos.4 Tem etiologia multifatorial e considerada dos maiores problemas de saúde pública, uma vez que está associada a dois terços das mortes no mundo.

De acordo com a Organização Mundial de Saúde (OMS), em 2012 a obesidade estava associada à morte de 2,8 milhões de pessoas e 12% da população mundial são considerados obesos. Hoje, nos Estados Unidos (EUA), um em cada três adultos é obeso. No Brasil, a prevalência de obesos atingiu, entre 2008 e 2009, cerca de 10% da população. Estima-se que em 2025 esse índice atingirá 20%.5,6

Diante desse contexto, questiona-se se a composição da microbiota intestinal seria causa ou consequência da obesidade. Este artigo tem o objetivo de realizar revisão bibliográfica que contempla esse tema.

 

MÉTODOS

Foram utilizadas as plataformas de pesquisa PubMed, Scielo, Lilacs e Cochrane. Por meio dos descritores microbiota intestinal e obesidade, que estão no DeCs e no MeSH, foram encontrados 80 artigos publicados nas línguas espanhol, inglês e português, entre os anos 2003 e 2014, dos quais foram excluídos 16 após análise do título e do resumo. Em seguida, foram excluídos 21 artigos devido a dois duplicados, um em formato de editorial e um de simpósio e 18 não tinham relação com o tema proposto, restando 25 artigos. Desses, 17 eram artigos de revisão, seis de metanálise e dois eram estudos transversais. Totalizaram-se, assim, 25 artigos utilizados como referência para a elaboração deste artigo (Figura 1).

 


Figura 1 - Metodologia do trabalho obesidade e microbiota intestinal: causa ou consequência?
Fonte: dados coletados no presente estudo.

 

DESENVOLVIMENTO

A obesidade é uma doença crônica e problema de saúde pública, caracterizada pelo excesso de gordura corporal, levando a várias consequências prejudiciais à saúde.4 Isso ocorre quando a ingestão de energia é maior que seu gasto.7 Está associada a fatores genéticos, endócrinos, sociais, ambientais e psicogênicos.8

De acordo com a OMS, os fatores alimentares e a falta de atividade física são os maiores responsáveis pela prevalência da obesidade na população. O sobrepeso está associado a outras doenças como síndrome metabólica, diabetes mellitus tipo 2, dislipidemias e hipertensão arterial sistêmica, que influenciam a qualidade de vida do indivíduo.7

Além disso, a obesidade pode levar a distúrbios psicossociais, depressão, transtornos de ansiedade e alteração de imagem corporal. Todos esses fatores confirmam que o acúmulo de gordura corporal é grave problema mundial, levando ao aumento substancial dos recursos de saúde e elevados custos econômicos.2

Existem vários métodos para o tratamento de obesidade, que se baseiam em orientações de atividade física, tratamento psicológico, farmacológico, cirúrgico e nutricional.8 Apesar desses métodos, a solução para a obesidade continua sendo desafio para a Medicina. Vários estudos estão sendo realizados na tentativa de encontrar novas alternativas para o tratamento da obesidade, sendo um deles o uso da microbiota intestinal, por intermédio do transplante de fezes entre pessoas magras e obesas.

O trato gastrintestinal abriga o maior número e a maior diversidade de espécies que colonizam o indivíduo. Quantitativamente, há cerca de 100 trilhões de bactérias, o que totaliza aproximadamente 10 vezes o número total de células humanas9 e, em variedade, são envolvidas mais de mil espécies, cujos genomas estimam-se conter 100 vezes mais genes comparado ao genoma humano.2 Ao nascimento, o trato intestinal é estéril e a colonização da microbiota acontecerá de acordo com o tipo de parto (normal ou cesárea), a alimentação (aleitamento materno exclusivo ou artificial precoce) e pelas medidas de higiene. Aos quatro anos de idade a microbiota intestinal já atingiu sua maturidade e com o tempo ela pode ser modificada por fatores ambientais como antibioticoterapia, dieta e procedimentos cirúrgicos.10 Mais de 90% dessa composição bacteriana são representados por Bacterioides e Firmicutes.

A microbiota intestinal tem distribuição heterogênea, sendo o cólon o local de maior densidade bacteriana devido às condições favoráveis para a proliferação dos microrganismos, caracterizadas por peristalse lenta, ausência de secreções intestinais e grande suprimento nutricional.2

A composição da microbiota intestinal tem grande impacto no ser humano, interferindo na expressão genética, no sistema imunológico, no risco de doenças crônicas e graves, desde diabetes mellitus até neoplasias gastrintestinais. Além disso, apresenta funções protetora, metabólica e estrutural como, por exemplo, produção de fatores antimicrobianos, síntese de vitaminas e indução de IgA, respectivamente. A comunicação da microbiota com o sistema imune deve-se ao aumento da resposta imune inata e ao controle da inflamação por meio das vias reguladas pelos receptores Toll-simile (TRL). O papel de barreira deve-se à colonização da mucosa, prevenindo o aumento de patógenos e a anormalidade da microbiota com o uso de espaço e nutrientes, e à fortificação do revestimento por promover a sobrevida das células epiteliais. A nutrição e o metabolismo são responsáveis pela fermentação de alimentos, a qual produz ácidos graxos de cadeia curta e peptídeos antimicrobianos, inibindo o crescimento de microrganismos patogênicos.11

O desequilíbrio, ou a disbiose, gera supercrescimento bacteriano, produção de toxinas e aumento da permeabilidade intestinal, que resultam em alterações imunológicas e hormonais.12 Assim, hábitos de vida como dieta, estresse e uso de antibióticos, por exemplo, fazem com que a microbiota transitória prevaleça sobre a residente, predispondo a distúrbios gastrintestinais.13

As relações que a microbiota intestinal exercem sobre os diversos sistemas do organismo refletem também na manutenção do metabolismo. A microbiota afeta tanto a aquisição de nutrientes quanto a regulação da energia adquirida.14

Sinais microbianos regulam a liberação de fator adiposo induzido pelo jejum (Fiaf) a partir de células epiteliais do intestino, atuando como um inibidor de lipoproteína lipase (LPL) regulando o armazenamento de gordura periférica. Além disso, por mecanismos desconhecidos a microbiota regula o mediador de energia no fígado e no músculo a partir da fosforilação da proteína quinase ativada (AMPK) (Figura 2).15

 


Figura 2 - Funções da microbiota intestinal. Legenda: SCFA: ácido graxo de cadeia curta; PYY: Hormônio Peptídico Intestinal; FIAF: fator adiposo induzido pelo jejum; LPL: lipoproteína lipase; AMPK: proteína quinase ativada; TRL: receptores Toll-like; Gpr: células epiteliais do intestino; Glp: peptídeo Glucagon-like.
Fonte: asaptado de Tilg H, Kaser A. Gut microbiome, obesity and metabolic dysfunction. J Clin Invest. 2011; 121(6):2126-32.

 

Os metabólicos microbianos, como o ácido graxo de cadeia curta (SCFA), ligam-se aos receptores conjugados de proteína G (GPCRs) sobre as células epiteliais do intestino (Gpr41 e Gpr43) regulando a energia a partir de hormônios derivados do intestino, como o hormônio peptídico intestinal (PYY), e controlando a resposta inflamatória do hospedeiro. A ativação do TRL5 em epitélios ou em células mieloides afeta a composição estrutural da microbiota intestinal, o qual regula o apetite, ganho de peso e sensibilidade da insulina.

Suspeita-se que a microbiota intestinal de obesos apresenta peculiaridades que possam induzir inflamação crônica. A provocação de endotoxemia em pacientes com obesidade, diabetes mellitus e resistência à insulina ocasiona a expressão de fatores inflamatórios que se assemelham àqueles presentes em dieta rica em gordura pelo mecanismo CD14 dependente.1,7

Em ratos obesos com dieta rica em gordura observa-se maior expressão de TRL4 bem como a mudança na microbiota intestinal, o que sugeriu que a ativação desse receptor poderia associar-se à hiperfagia quanto ao acúmulo de gordura corporal, caracterizando a obesidade.16 O transplante de microbiota do ceco de ratos obesos sob dieta convencional para ratos com microbiota intestinal asséptica e acompanhados por 14 dias evidenciou aumento da absorção de calorias da dieta e acúmulo de tecido adiposo, mesmo mantendo a dieta padrão rica em polissacarídeo e pobre em gordura. Observou-se, ainda, que a inibição do inibidor da lipase lipoproteica (Fiaf) foi essencial na deposição de triglicérides nos adipócitos.14 Em ratos geneticamente obesos com deficiência do receptor de leptina (ob/ob) obteve-se redução de 50% de Bacterioides e aumento proporcional de Firmicutes.17 Em ratos assépticos submetidos à dieta ocidental e rica em gordura não se conseguiu estabelecer a importância do Fiaf nos efeitos da microbiota intestinal no que diz respeito à deposição de gordura, mas identificou-se aumento na expressão intestinal de mRNA de inibidores de LPL, sem correspondente aumento sérico. No entanto, foi identificado que ratos submetidos à dieta ocidental e rica em gordura tiveram aumento de Firmicutes em relação aos Bacterioides.18

Em 40 crianças com idade entre quatro e cinco anos, 20 com sobrepeso e 20 com IMC dentro da faixa de normalidade, foi investigada a microbiota intestinal, revelando concentração de enterobactérias maior nos obesos, enquanto as bactérias Akkermansia muciniphila foram menores nesse grupo.19

Bervoets efetuou estudo prospectivo transversal com crianças entre seis e 16 anos, sendo 26 obesas e 27 magras. As obesas apresentaram elevada taxa de Firmicutes e maior relação entre Firmicutes e Bacterioides na comparação com as magras. Além disso, houve mais concentração de Lactobacillus spp. e baixa proporção de B. vulgatus. Nos dois grupos foi evidenciado que o Staphylococcus spp. tem relação com a maior obtenção de energia.10

Schwiertz estudou 98 voluntários, sendo 34 homens e 64 mulheres, na faixa etária entre 34 e 60 anos. Investigou o papel de ácidos graxos de cadeia curta (AGCC) e composição da microbiota da obesidade. As diferenças nas concentrações de AGCC nas fezes entre os indivíduos magros, com sobrepeso e obesidade foram consideráveis, sendo maiores em obesos do que em magros. Voluntários com excesso de peso abrigaram maiores concentrações fecais de Bacteroides do que os voluntários magros.20 A Tabela 1 apresenta uma síntese dos estudos citados neste artigo.

 

 

A presença das espécies de bactérias nas fezes de 15 crianças saudáveis da zona rural da África (Burkina Faso) foi avaliada por Fillipo. A amostra foi composta de nove meninos e seis meninas e 14 crianças de mesma distribuição quanto ao sexo que residiam na área urbana de Florência, Itália, todos na faixa de um a seis anos de idade. As crianças foram submetidas à dieta da sua própria região (chamada de dieta rural e ocidental). Constatou-se que as crianças que consumiram a dieta rural apresentaram fezes com maior número de Bacterioides do que Firmicutes e elevado teor de ácidos graxos de cadeia curta, enquanto que as crianças que foram submetidas à dieta ocidental tinham fezes com maior prevalência de Firmicutes do que de Bacterioides, corroborando a hipótese de que a dieta exerce influência na modulação da microbiota intestinal.21

Ducan analisou em 19 pessoas obesas masculinas e idades entre 20 e 57 anos a composição da microbiota intestinal humana em diferentes tipos de dieta, não evidenciando mudança significativa nas contagens relativas dos Bacterioides. Em contraste, o Roseburia spp., Eubacterium rectale e bifidobactérias diminuíram à medida que a ingestão de carboidratos diminuiu.22

Acompanhando 18 gestantes com sobrepeso e 36 com peso normal (de acordo com o IMC pré-gestacional) durante nove meses de gestação, Collado avaliou as diferenças da microbiota intestinal. As mulheres com sobrepeso pré-gestacional apresentaram aumento significativo de Bacterioides e Staphylococcus em relação àquelas com peso normal. Apuraram aumento proporcional na concentração de Bacterioides, Clostridium e Staphylococcus ao aumento do sobrepeso.23

Observou-se que os grupos de Bacterioides e Firmicutes podem influenciar na obesidade. Alguns estudos demonstram maior proporção de Firmicutes em relação a Bacterioides na microbiota de obesos.10,14,17-19 Em contrapartida, Collado encontrou aumento significativo de Bacterioides, proporcional ao aumento de peso em gestantes. Schwiertz também evidenciou a prevalência de Bacterioides em adultos obesos.20,23

Além disso, Fillipo demonstrou que a composição da dieta pode interferir na seleção da microbiota intestinal, prevalecendo Bacterioides na dieta rural e Firmicutes na dieta urbana. Contudo, Ducan deparou com resultados diferentes do estudo de Fillipo ao concluir que não houve mudança significativa de Bacterioides de acordo com o tipo alimentar. Provavelmente, essa diferença se deve ao fato de o primeiro autor abordar amostra composta de crianças de ambos os sexos, enquanto o segundo autor citado aborda voluntários entre 20 e 57 anos somente masculinos. Outra possibilidade dessa divergência pode ser devido a Ducan ter incluído somente obesos em sua amostra e Fillipo não ter determinado alguma restrição quanto ao peso.21,22

Têm sido desenvolvidos novos estudos a fim de descobrir os eventos desencadeadores da obesidade e, também, soluções para esse problema. Como exemplo citam-se os estudos de Clement, os quais estão sendo realizados no Hospital Pitié Salpêtrière em Paris (França) e objetivam avaliar a adaptação da microbiota intestinal para a perda de peso e o seu papel específico na restrição energética. Cammarota pretende investigar se o transplante da microbiota fecal de doadores saudáveis magros, em associação à mudança do estilo de vida, é capaz de reduzir a resistência à insulina e tratar síndromes metabólicas.24,25

 

CONCLUSÃO

A atuação da microbiota intestinal no desenvolvimento da obesidade é assunto da atualidade. Alguns estudos afirmam que a composição da microbiota poderia desencadear obesidade, entretanto, outros descrevem que a mesma alteraria o equilíbrio da microbiota intestinal, os dados disponíveis são controversos.

A maioria das pesquisas referidas neste artigo mostra que a prevalência de Firmicutes é maior quando comparada à de Bacterioides na microbiota intestinal de obesos. Novos estudos estão em desenvolvimento para elucidar essa relação e possível utilização da microbiota intestinal como alternativa terapêutica para a obesidade.

 

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Trabalho realizado durante a estratégia Projeto em Equipe da Faculdade de Ciências Médicas José do Rosário Vellano - UNIFENAS/BH.