Microbiota jejunal: o elo esquecido na digestão e absorção de lípidos da dieta 712

O intestino delgado é formado por três segmentos: duodeno, jejuno e íleo. É no duodeno que se inicia a digestão dos lípidos presentes no quimo (maioritariamente triacilgliceróis) pela ação da bile e de enzimas pancreáticas. Os produtos decorrentes dessa digestão, como por exemplo os ácidos gordos (livres ou na forma de 2-monoacilglicerol), são posteriormente absorvidos ao longo do jejuno e em condições normais, quando o quilo atinge o íleo e o intestino grosso (cólon) já todos os lípidos foram absorvidos.

No lúmen do intestino reside um conjunto de microrganismos composto maioritariamente por bactérias, mas também fungos, vírus e protistas (designado por microbiota intestinal) que tem um papel fundamental na homeostasia metabólica e nutricional do hospedeiro. Um bom exemplo deste papel consiste na capacidade do microbiota degradar os hidratos de carbono e lípidos não digeridos produzindo ácidos gordos de cadeia curta como o acetato, o lactato, o propionato e o butirato, usados como fonte de energia pelas células do epitélio intestinal.

Devido a diferenças na concentração de oxigénio, disponibilidade de nutrientes, pH e velocidade do trânsito intestinal, a densidade e a diversidade do microbiota são diferentes ao longo dos vários segmentos do intestino delgado e do cólon. Ambas são mais baixas no duodeno (<105 unidades formadoras de colónias (UFC)/g) mas aumentam progressivamente ao longo do jejuno e do íleo, atingindo no íleo distal uma diversidade e abundância semelhante às do cólon (1010-1012 UFC/g). O microbiota jejunal tem uma densidade de aproximadamente 104-107 UFC/g sendo constituído predominantemente por espécies de Enterococcus, Lactobacillus, Staphylococcus e Streptococcus e algumas espécies de Escherichia e Klebsiella.

Alterações da composição do microbiota intestinal (disbiose) têm sido associadas a numerosas doenças metabólicas que cursam com alterações do perfil lipídico, em particular a obesidade, a aterosclerose e a desnutrição, e um elevado número de artigos científicos têm sido publicados identificando precisamente as alterações do microbiota inerentes a cada uma dessas patologias. Contudo, a esmagadora maioria dessas publicações analisam o microbiota das fezes ou do cólon terminal, que não são de todo representativas da diversidade e abundância do microbiota intestinal. Além disso, focam-se quase exclusivamente nas bactérias, havendo apenas escassos trabalhos que caracterizam o microbiota fúngico e viral e suas interações com o microbiota bacteriano.

O facto do microbiota do intestino delgado ser pouco estudado, prende-se com o fato de o duodeno, o jejuno e o íleo não serem tecidos facilmente acessíveis em indivíduos saudáveis. De fato, os poucos trabalhos que analisaram o impacto do microbiota do intestino delgado no metabolismo global do hospedeiro, foram realizados em modelos animais (Rato ou Ratinho) ou em amostras de biópsia do intestino delgado de pacientes com suspeita de patologia do fôro intestinal. Como tal, não existe atualmente um conhecimento profundo e preciso da composição do microbiota do intestino delgado em indivíduos saudáveis. Além disso, e contrariamente ao que acontece com o microbiota do colon, que é relativamente estável, o microbiota do intestino delgado apresenta maior variabilidade na sua composição devido a ser fortemente modulado pela alimentação, o que dificulta a sua comparação entre grupos de indivíduos e contribui ainda mais para a complexidade do seu estudo.

Os primeiros trabalhos que avaliaram o impacto do microbiota jejunal no metabolismo lipídico intestinal do hospedeiro, mostraram que ratinhos germ-free ou axénicos (isto é, livres de qualquer microrganismo) apresentavam maior excreção fecal de lípidos comparativamente a ratinhos convencionais livres de microrganismos patogénicos específicos (specific-pathogen free), sugerindo que o microbiota intestinal é necessário para uma eficiente absorção intestinal de lípidos. Com efeito, quando ratinhos germ-free eram transplantados com um microbiota jejunal complexo e diverso, ocorria um aumento das concentrações plasmáticas de triacilglicerióis e colesterol marcados com isótopos radioativos, após a sua administração oral.

Utilizando modelos celulares de origem murina (como organóides de jejuno ou linhas celulares de epitélio intestinal) e ratinhos specific-pathogen free monocolonizados, foi possível identificar algumas espécies bacterianas capazes de estimular a absorção intestinal de lípidos (como o ácido oleico), em particular o Clostridium bifermentans. Contudo, foram também identificadas espécies bacterianas com um papel inverso, ou seja, que inibiam a absorção intestinal de lípidos (como ácidos gordos e colesterol), em particular o Lactobacillus paracasei e a Escherichia coli RB01. Em todos os casos, estes efeitos eram mediados por produtos finais do metabolismo secretados por estas bactérias, em particular o lactato e o acetato, desconhecendo-se ainda em detalhe os seus mecanismos de ação.

A única publicação sobre este aspecto data de Março de 2020, e sugere que o lactato e o acetato são absorvidos e metabolizados pelos enterócitos (células do epitélio jejunal responsáveis pela absorção de nutrientes), levando à ativação da cascata de sinalização intracelular AMPK/PGC-1a/PPARa. Esta cascata tem um papel fundamental na forma como os enterócitos captam, metabolizam e secretam no sistema linfático e corrente sanguínea os lípidos da dieta. No seu conjunto, estes resultados revelam que um microbiota complexo e diverso associado ao vastíssimo número de metabolitos secretados pelos seus constituintes, pode modular a absorção e metabolismo intestinal de lípidos de forma diferente comparativamente a um microbiota constituído por uma espécie bacteriana dominante que secreta um conjunto restrito de metabolitos.

Futuramente, o conhecimento profundo e preciso da forma e dos mecanismos pelos quais as espécies mais predominantes de bactérias, fungos e vírus presentes no microbiota jejunal humano afetam o metabolismo lipídico intestinal, será fundamental para o desenvolvimento de novas estratégias terapêuticas com vista a normalizar as alterações do perfil lipídico associadas a várias doenças metabólicas.

João Ricardo Araújo
Professor Auxiliar na NOVA Medical School|Faculdade de Ciências Médicas, Univ. Nova de Lisboa. Investigador do grupo ProNutri, CINTESIS
Nutricionista

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