Mikrobiota: O Projeto Microbioma Humano do NIH – PMC

A Microbiota Humana: O Mundo dos Microorganismos Como um “Órgão Escondido” e Seus Efeitos sobre a Saúde

Introdução: A Definição do Conceito de Microbiota e seu Desenvolvimento Histórico

O corpo humano é melhor compreendido quando concebido não como um organismo único, mas como uma entidade multicelular que vive dentro de um complexo estabelecido com milhões de microorganismos. Essa rede microscópica, que abriga aproximadamente dez vezes mais genes do que o genome humano e que afeta profundamente nossa saúde por meio de suas atividades bioquímicas, é denominada . O termo microbiota refere-se a todas as populações de microorganismos presentes em um determinado ambiente; por sua vez, o conjunto do material genético desses organismos é expresso pelo conceito de .

Historicamente, a relação entre a vida microscópica e o ser humano pode ser acompanhada desde os organismos observados por Antonie van Leeuwenhoek no próprio boca, no século XVII; no entanto, a investigação sistemática e ao nível genómico da microbiota remonta aos últimos trinta anos. O ponto de viragem nesta área foi o desenvolvimento das tecnologias de . Graças, em particular, ao sequenciamento de amplicons do gene do ARN ribossómico 16S e às abordagens metagenómicas, tornou-se possível identificar mesmo um grande número de espécies bacterianas que não podem ser cultivadas.

Estados Unidos (NIH) (Human Microbiome Project – HMP) desempenhou um papel crucial na institucionalização dessa área de pesquisa. O objetivo central do projeto pode ser resumido como caracterizar o microbioma humano coletando amostras de múltiplas regiões de pelo menos 250 voluntários “saúdeis”, revelar as relações entre alterações no microbioma e saúde/doença e fornecer à comunidade científica uma fonte de dados padronizada. Esse projeto é a prova de que as pesquisas sobre o microbioma deixaram de ser estudos isolados de laboratório para se tornarem uma disciplina científica baseada na comunidade (community resource).

Composição e Mecanismos de Biodiversidade da Microbiota

Diferenciação Entre Ecossistemas do Solo, das Intestinos e da Pele

O microrro humano é composto por ecossistemas que apresentam diferenças acentuadas conforme a região do corpo. Cada região abriga condições físico-químicas específicas (níveis de oxigênio, pH, disponibilidade de nutrientes), o que faz com que populações únicas se desenvolvam sob pressões seletivas distintas.

• Microrroque intestinal:FirmicutesBacteroidetes
• Micromicrobio do boca:
• Micromicrocom da pele:

Mecanismos Fundamentais da Interação entre Microbiota e Indivíduo

O impacto dos microambientes em nossa saúde não é aleatório; funciona através de mecanismos :

1. Metabolismo e produção de energia:ácidos graxos de cadeia curta

2. Síntese de vitaminas:

3. Resistência à colonização (colonization resistance):

4. O treinamento do sistema imune:

Relação Saúde-Doença: Dimensões Clínicas e Setoriais

Doenças Metabólicas e Processos Inflamatórios

A desregulação da comunidade microbiana, denominada , caracteriza-se pela redução da diversidade ou por uma mudança composicional. Estudos têm associado a disbiose a condições crônicas, como obesidade, diabetes tipo 2, doenças inflamatórias intestinais (DII) e síndrome metabólica. No entanto, a maioria desses estudos permanece no nível , sendo necessárias a longitudinal deneysel tasarımlara para estabelecer de forma conclusiva a relação de causalidade.

Eixo Microbioma-Cerebral (Gut-Brain Axis)

Um dos campos de pesquisa mais dinâmicos dos últimos anos é a via de comunicação bidirecional entre o microbioma intestinal e o sistema nervoso central. O media esse eixo através da ativação de vias neurohormonais por marcadores inflamatórios sistêmicos e por metabolitos bacterianos. As relações entre os perfis do microbioma e depressão, transtornos de ansiedade e doenças neurodegenerativas estão sendo ativamente investigadas; no entanto, vale destacar que o nível de evidências para a aplicação clínica ainda se encontra em fase inicial.

Métodos de Intervenção Terapêutica

A modulação do microorganismo está ganhando cada vez mais destaque na medicina moderna:

• Probióticos:
• Prebióticos:
• Fecal microfloral transfer (FMT):Clostridioides difficile

Para a maioria dessas terapias, é necessário concluir estudos clínicos randomizados e controlados padronizados, uma vez que os perfis individuais de microrrobôs dificultam a previsão das respostas personalizadas.

Avaliação Acadêmica e Citações

As pesquisas sobre o microbioma humano representam um dos desenvolvimentos mais importantes na transformação da paradigma da ciência biomédica. Ao ampliar o conceito de “identidade” de um organismo, ele redefine essa identidade como um (unidade célula-microrganismo) evolutiva e metabolicamente interligada, além do material genético.

Com isso, há alguns pontos que exigem atenção no que diz respeito ao rigor acadêmico: em primeiro lugar, o fato de a maioria das conclusões ser correlacional e a dificuldade de comprovar a relação de causalidade; em segundo lugar, a variabilidade individual dos perfis de micromicrocom pode limitar as abordagens terapêuticas padronizadas; e, em terceiro lugar, o risco de interpretação exagerada dos resultados científicos na promoção de produtos probióticos comerciais.

Referências:

1. Consórcio do Projeto do Microbioma Humano. (2012). Estrutura, função e diversidade do microbioma humano saudável. , 486(7402), 207–214.
2. Programa NIH para a Pesquisa Biomédica — Projeto do Microbioma Humano: definições e objetivos oficiais. National Institutes of Health (NIH). Bethesda, Maryland.
3. Turnbaugh PJ, Ley R, Mahowald MA, Magrini V, Mardis ER, Gordon JI. (2006). Um microbioma associado à obesidade com maior capacidade de captação de energia. , 444(7122), 1022–1025.
4. Remetente R, Fuchs S, Milo R. (2016). Estimativas revisadas para o número de células humanas e no corpo. , 14(12):e2004427.

O futuro das pesquisas nesta área deve se concentrar no aumento dos estudos longitudinais, na determinação de relações de causalidade e no teste da validade clínica das abordagens de medicina personalizada baseadas no microambiente micro.

Nota do Autor: Este trabalho foi atualizado e compilado em formato acadêmico, utilizando os dados de arquivo disponíveis em https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC2792171.