Ilustração do microbioma de bactérias intestinais

As dietas modernas, especialmente nas sociedades industrializadas, estão a reduzir a presença de bactérias benéficas que degradam a celulose no microbioma intestinal humano, como o Ruminococcus. Estudos indicam que estas bactérias, essenciais para um intestino saudável devido à sua capacidade de decompor fibras, têm ligações evolutivas com o gado domesticado, mas agora estão em risco. Reverter esta tendência e promover a saúde intestinal pode ser tão simples como seguir conselhos dietéticos de longa data: coma mais fibras.

A fibra é boa para nós, mas pesquisas recentes revelam que os humanos estão gradualmente perdendo os microorganismos necessários para converter a fibra em alimento para um trato digestivo saudável.

Todo mundo sabe que a fibra é saudável e uma parte importante da nossa dieta diária. Mas o que é fibra e por que é saudável? Fibra é celulose, o material fibroso de que são feitas as plantas. Folhas, caules, raízes, caules e troncos de árvores (madeira) são feitos de celulose. A forma mais pura de celulose são as longas fibras brancas do algodão.

A fibra dietética vem de vegetais ou produtos de grãos integrais. Por que a fibra é saudável? A fibra ajuda a manter a nossa flora intestinal (os cientistas chamam-na de microbioma intestinal) feliz e equilibrada. A fibra serve como ponto de partida de uma cadeia alimentar natural. Começa com bactérias que conseguem digerir a celulose, proporcionando ao resto do nosso microbioma uma dieta equilibrada. Mas os nossos hábitos alimentares nas sociedades industrializadas estão muito distantes dos dos humanos antigos.

Parece que isto está a ter impacto na nossa flora intestinal, à medida que bactérias recentemente descobertas que degradam a celulose estão a ser perdidas do microbioma intestinal humano, especialmente nas sociedades industriais, de acordo com um novo relatório publicado em Ciência. O estudo vem da equipe do Prof. Itzhak Mizrahi da Universidade Ben-Gurion (BGU) do Negev, em Israel, com o apoio do Instituto Weizmann de Ciência em Rehovot e de colaboradores internacionais nos EUA e na Europa.

O papel das bactérias que degradam a celulose

“Ao longo da evolução humana, a fibra sempre foi um dos pilares da dieta humana”, explica a investigadora principal Sarah Moraïs da BGU, “É também um componente principal da dieta dos nossos antepassados ​​primatas. A fibra mantém nossa flora intestinal saudável.” Moraïs e sua equipe identificaram novos membros importantes do microbioma intestinal humano, bactérias que degradam a celulose denominadas Ruminococo. Essas bactérias degradam a celulose produzindo complexos proteicos extracelulares grandes e altamente especializados, chamados celulossomos.

Clostridium clariflavum

Clostridium clariflavum, uma bactéria degradadora de fibras que trabalha na quebra das fibras de celulose com a ajuda dos celulossomas. Crédito: Itzhak Mizrahi, Universidade Ben-Gurion (BGU)

“Degradar a celulose não é uma tarefa fácil, poucas bactérias conseguem fazê-lo”, explica Ed Bayer, do Instituto Weizmann, líder mundial em celulossomas e coautor do estudo. “A celulose é difícil de digerir porque é insolúvel. A fibra no intestino é como o tronco de uma árvore na piscina: fica molhada, mas não se dissolve.”

Os celulossomas são projetados por bactérias para se fixarem às fibras de celulose e separá-las, como os fios individuais de um pedaço de corda. As enzimas celulossomais então quebram os fios individuais de fibra em cadeias mais curtas, que se tornam solúveis. Eles podem ser digeridos, não apenas por Ruminococomas também por muitos outros membros do microbioma intestinal.

“Resumindo, os celulossomas transformam fibras em açúcares que alimentam uma comunidade inteira, um feito formidável de engenharia”, diz Bayer. A produção de celulossomas coloca Ruminococo no topo da cascata de degradação das fibras que alimenta um microbioma intestinal saudável. Mas a história evolutiva Ruminococo é complicado e a cultura ocidental está a afetar o nosso microbioma, como mostra o novo estudo.

Insights e recomendações evolutivas

“Essas bactérias produtoras de celulossomas já existem há muito tempo, seus ancestrais são membros importantes do microbioma ruminal em vacas e ovelhas”, explica o Prof. Mizrahi da BGU, autor sênior do estudo. O rúmen é o órgão especial do estômago de vacas, ovelhas e veados, onde a grama que comem (fibra) é convertida em alimento útil por micróbios que degradam a celulose, incluindo Ruminococo.

“Ficámos surpreendidos ao ver que as bactérias produtoras de celulossomas dos humanos parecem ter mudado de hospedeiro durante a evolução, porque as estirpes dos humanos estão mais intimamente relacionadas com as estirpes do gado do que com as estirpes dos nossos próprios antepassados ​​primatas.”

Ou seja, parece que os humanos adquiriram componentes importantes de um microbioma intestinal saudável a partir de animais que domesticaram no início da evolução humana. “É uma possibilidade real”, diz Mizrahi, especialista em biologia ruminal.

Mas a história não termina aí. A amostragem de coortes humanas revelou que Ruminococo As cepas são de fato componentes robustos do microbioma intestinal humano entre as sociedades humanas de caçadores-coletores e entre as sociedades humanas rurais, mas são escassas ou ausentes em amostras humanas de sociedades industrializadas.

“Os nossos antepassados ​​em África, há 200 mil anos, não iam buscar o almoço num drive-thru, nem telefonavam para entregar o jantar ao domicílio”, diz William Martin, da Universidade Heinrich Heine de Düsseldorf, na Alemanha, biólogo evolucionista e co-autor do estudo.

Nas sociedades ocidentais, isto acontece, contudo, numa escala bastante grande. A dieta está a mudar nas sociedades industrializadas, muito distantes das explorações agrícolas onde os alimentos são produzidos. Este abandono de uma dieta rica em fibras é uma possível explicação para a perda de importantes micróbios que degradam a celulose no nosso microbioma, concluem os autores.

Como você pode neutralizar esse declínio evolutivo? Pode ajudar fazer o que médicos e nutricionistas vêm dizendo há décadas: coma mais fibras!

Referência: “Diversidade enigmática de bactérias intestinais que degradam a celulose em humanos industrializados” por Sarah Moraïs, Sarah Winkler, Alvah Zorea, Liron Levin, Falk SP Nagies, Nils Kapust, Eva Lamed, Avital Artan-Furman, David N. Bolam, Madhav P Yadav, Edward A. Bayer, William F. Martin e Itzhak Mizrahi, 15 de março de 2024, Ciência.
DOI: 10.1126/science.adj9223



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