É conhecido que a microbiota intestinal metaboliza os nutrientes que ingerimos, e produz substâncias que podem mediar a conversa entre o epitélio intestinal e as células imunológicas. As células do epitélio intestinal produzem uma barreira mucosa para segregar a microbiota das células imunes do hospedeiro e reduzir a permeabilidade intestinal, esse seria um mecanismo de defesa do epitélio. O desbalanço entre a microbiota e as respostas do sistema imune levam a mudanças metabólicas, disfunção do epitélio intestinal e aumento da susceptibilidade a infecções. As alterações negativas da composição da microbiota intestinal também podem desregular o sistema imune e ocasionar inflamação e estresse oxidativo, esses processos por tempo prolongado estão associados ao aumento da prevalência de diabetes mellitus do tipo II, doenças cardiovasculares, doenças autoimunes e doenças inflamatórias intestinais, por exemplo.
Metabólitos da microbiota intestinal e comunicação com o sistema imune
A microbiota intestinal, como vem sendo documentado na literatura científica, produz substâncias capazes de se comunicar com as células do sistema imune, tendo função fundamental em sinais inflamatórios, interagindo direta e indiretamente com essas células. Algumas bactérias como, por exemplo, Faecalibacterium prausnitzii produz ácidos graxos de cadeia curta (AGCC) for fermentar carboidratos e, através desses metabólicos, se comunicam com células imunológicas, além de forneceram carbono para os colonócitos, que será utilizado como fonte de energia.
Os AGCC consistem principalmente de butirato, propionato e acetato, esses são derivados da microbiota intestinal. Tais compostos se ligam a receptores acoplados a proteína G (GPCRs) e alteram a expressão de genes através da atividade de histonas desacetilases (HDACs), reduzindo a inflamação local, protegendo contra a infiltração de patógenos e mantendo a integridade da barreira intestinal. Os AGCC exibem propriedades anti-inflamatórias nas células imunes do hospedeiro, regulando a expressão de citocinas pró-inflamatórias, como o fator de necrose tumoral (TNF-α), interleucina 12 (IL-12), interleucina-6 (IL-6) através da ativação de macrófagos e células dendríticas.
Estudos científicos apontam que a diferenciação da regulação de células T reguladora (Treg) é estimulada pelo butirato, limitando o aparecimento de colite. As células Treg suprimem a resposta imune e estão associadas à prevenção de doenças autoimunes. O butirato também modula a expressão da proteína anti-inflamatória fator de transcrição forkhead P3 (Foxp3), uma via de sinalização crítica para reduzir respostas inflamatórias. Além disso, o perfil de produção de citocinas de células T auxiliares promovido pelo butirato limita os efeitos inflamatórios desordenados, reduzindo as interações entre a microbiota luminal e o sistema imune da mucosa. O butirato induz os macrófagos e células dendríticas a aumentarem a produção de interleucina 10 (IL-10), citocina anti-inflamatória e diminuir IL-6, inibindo a expansão de Th17, células T que estão ligadas a processos pró-inflamatórios e doenças autoimunes.
Já o acetato, outro AGCC altamente produzido por Bifidobactérias, também regula a inflamação intestinal através de GPCRs, auxiliando na manutenção da barreira epitelial intestinal. Ele também exibe propriedades anti-inflamatórias em neutrófilos, reduzindo a ativação do fator nuclear kappa B (NF-kB) ao inibir os níveis de mediadores pró-inflamatórios tais como os lipopolissacarídeos (LPS) induzindo TNF-α, embora em menor grau que o butirato.
Além disso, o equilíbrio da microbiota intestinal está associado a produção de imunoglobulina A (IgA) pelos tecidos linfoides associados ao intestino (GALT). A IgA desempenha papel fundamental na homeostase da mucosa intestinal, funcionando como antiocorpo dominante. O GALT é um tecido constituído por placas de Peyer, células plasmáticas e linfócitos dos linfonodos mesentéricos e da lâmina própria. Ele mantém a resposta imune via células M através da captação de antígenos lumiais intestinais ativando respostas imunológicos específicos. As IgA neutralizam e reduzem a abundância de patógenos no lúmen intestinal.
Goma acácia e microbiota intestinal
A goma acácia é uma fibra solúvel obtida a partir das árvores como Acacia senegal ou Acacia seyal. Essas árvores são abundantes na África Central e Oeste. A goma acácia é composta principalmente por polissacarídeos (95%), e é altamente ramificada com arabinose e galactose. A goma acácia tem demonstrado efeito bifidogênico, estímulo da produção de AGCC e alta tolerância pelo intestino.
Estudo in vitro em modelo de cólon que mimetizou a microbiota intestinal humana avaliou o impacto da goma acácia como fonte prebiótica, os parâmetros avaliados foram a digestibilidade, alterações na microbiota intestinal e produção de AGCC. Como resultado, a goma acácia apresentou resistência à hidrólise no estômago, e dessa forma, pode chegar ao cólon onde ocorre a fermentação microbiana. Dessa forma, houve aumento de Bifidobacterium ssp e Lactobacillus spp., diversos trabalhos apontam para seus impactos positivos no intestino, produzindo substâncias antimicrobianas que diminuem o crescimento de patógenos. O estudo também demonstrou diminuição de Clostridium histolyticum, este grupo de bactérias está associado a respostas inflamatórias e doenças do cólon.
Em relação a produção de AGCC, a goma acácia foi capaz de aumentar o butirato, propionato e acetato com resposta semelhante aos frutooligossacarídeos (FOS). Dessa forma, a produção de AGCC e modulação da microbiota, pode se relacionar positivamente com células do sistema imune a fim de controlar processos inflamatórios que estão intimamente associados com respostas imunológicas, como relatado no texto.
Em resumo, evidências demonstram que a microbiota e seus metabólitos se associam ao sistema imune através da manutenção do epitélio intestinal, interação com células do sistema, como macrófagos e células dendríticas, além de GALT. Nesse aspecto, a goma acácia eleva a produção de AGCC, metabólitos que se comunicam com as células do sistema imune, controlando principalmente processos inflamatórios. Concomitante com essas ações, a goma acácia pode modular a microbiota intestinal de forma positiva, o que impacta na manutenção do epitélio intestinal, evitando a entrada de moléculas antigênicas e endotoxinas.
Referências:
https://doi.org/10.1021/acsomega.1c00302
https://doi.org/10.1016/j.foodhyd.2017.04.008
