O microbioma intestinal como fator determinante de uma alimentação saudável

Há cada vez mais provas de que o microbioma intestinal desempenha um papel significativo na influência da saúde humana. A alimentação é fundamental nesta relação, e os padrões alimentares de estilo ocidental têm desempenhado um papel importante no recente agravamento das doenças crónicas não transmissíveis (DCNT) nas sociedades socioeconomicamente desenvolvidas. Aqui, discutimos o que constitui uma alimentação saudável do ponto de vista da ciência do microbioma e aplicamos esta evidência para informar as controvérsias em curso no campo da nutrição e o desenvolvimento de estratégias nutricionais direcionadas para o microbioma. Este artigo centra-se nas recomendações dietéticas para a população em geral, com o objetivo de prevenir doenças, e não para os doentes com problemas de saúde, que muitas vezes têm necessidades dietéticas específicas e devem consultar um nutricionista registado.

Alimentos vegetais integrais versus alimentos processados

De acordo com todas as diretrizes alimentares que analisámos [1], os alimentos vegetais integrais (vegetais, frutas, cereais integrais, legumes e frutos secos) que tenham sido submetidos a um processamento limitado devem dominar a dieta diária (figura 1). Esta recomendação é bem apoiada por uma perspetiva do microbioma (figuras 2 e 3). Os alimentos vegetais integrais são a única fonte natural de fibras alimentares, algumas das quais são fermentáveis e fornecem substratos de crescimento para os micróbios. A variedade de plantas pode manter a diversidade do microbioma, e a fermentação da fibra resulta em metabolitos como os ácidos gordos de cadeia curta (AGCC) que evocam uma grande variedade de efeitos metabólicos (hormonas relacionadas com a saciedade e melhoria da sensibilidade à insulina), fisiológicos (aumento da produção de muco e expressão da junção apertada) e ecológicos (inibição de agentes patogénicos) [2]. Além disso, o fornecimento de substratos para as bactérias previne a degradação do muco e a inflamação e infeções a jusante em ratos [3]. Os fitoquímicos presentes em alimentos vegetais integrais, a maioria dos quais não são absorvidos no intestino delgado, também são biotransformados pela microbiota intestinal, o que aumenta a sua biodisponibilidade, absorção, efeitos antioxidantes e bio transformados [4], mas a importância destas interações para a saúde é menos bem compreendida. Finalmente, as características funcionais e a qualidade nutricional (por exemplo, composição e acessibilidade dos nutrientes) da maioria dos alimentos vegetais integrais são muito superiores aos alimentos processados, que muitas vezes contêm aditivos alimentares que prejudicam a composição do microbioma e a função de barreira intestinal (figura 2).

Cereais integrais

O papel potencial do microbioma intestinal nos benefícios metabólicos e imunológicos bem estabelecidos dos cereais integrais está a ser cada vez mais investigado. A camada de farelo dos cereais integrais contém fibras alimentares como arabinoxilanos e β-glucanos que são fermentados pela microbiota intestinal em metabolitos benéficos. Os efeitos anti-inflamatórios dos cereais integrais têm sido associados ao enriquecimento dos produtores de AGCC [5]. Kovatcheya-Datchary et al. demonstraram que ratinhos sem germes colonizados com microbiota fecal de humanos que responderam ao pão de grão de cevada integral e continham Prevotella apresentaram melhorias na tolerância à glucose que refletiam os efeitos nos humanos [6]. Além disso, os indivíduos com excesso de peso corporal que abrigam Prevotella na linha de base mostram uma perda de peso elevada com uma dieta rica em cereais integrais [7]. Estes estudos sugerem que pelo menos alguns dos benefícios metabólicos dos cereais integrais são mediados pelo microbioma intestinal (figura 3).

Fontes de proteína

A maioria das diretrizes dietéticas recomenda o consumo de alimentos proteicos de origem vegetal (por exemplo, leguminosas, frutos secos), peixe (por exemplo, peixe gordo) e aves de capoeira em detrimento de outras fontes animais de proteína, especificamente carne vermelha (figura 1). As leguminosas e os frutos secos são ricos em fibras e contêm fitoquímicos e ácidos gordos ómega 3 que influenciam as interações hospedeiro-micróbio (figura 3). A suplementação diária de nozes e amêndoas aumentou a abundância relativa de produtores de butirato, especificamente Roseburia [8]. A suplementação com feijão mungo reduziu o ganho de peso e a acumulação de gordura em ratos alimentados com dietas ricas em gordura, mas não em ratos sem germes alimentados com as mesmas dietas, estabelecendo um papel causal do microbioma [9]. Entre todos os alimentos proteicos de origem animal, é provável que o peixe gordo apresente os maiores benefícios imunológicos e metabólicos induzidos pelo microbioma [1].

Padrões alimentares

A constatação de que a saúde não é influenciada principalmente por alimentos ou nutrientes individuais, mas pela sua interligação e efeitos sinérgicos, levou a uma ênfase nos padrões alimentares em várias diretrizes alimentares recentemente atualizadas, tais como as Diretrizes Dietéticas para os Americanos 2020-2025 e o guia alimentar do Canadá. A dieta mediterrânica combina muitos dos grupos de alimentos que têm efeitos favoráveis nas interações hospedeiro-micróbio. Foram realizados vários ensaios clínicos aleatórios para investigar estas interações e mostraram que os benefícios metabólicos, imunológicos e cognitivos de uma dieta mediterrânica estavam ligados a aumentos nas abundâncias de Faecalibacterium prausnitzii e Roseburia [10].

Carnes vermelhas

A maioria das diretrizes dietéticas e várias sociedades médicas recomendam a redução da carne vermelha e a prevenção das carnes transformadas, embora uma série de revisões sistemáticas de 2019 tenha concluído que existem apenas provas fracas das suas ligações a resultados adversos para a saúde [11].

O microbioma intestinal fornece uma perspetiva útil nesta controvérsia. A fermentação proteolítica da proteína da carne pelos micróbios intestinais aumenta os metabolitos tóxicos, como o amoníaco, o p-cresol e o sulfureto de hidrogénio [12]. Sendo ricas em gordura saturada, as carnes processadas estimulam ainda mais a secreção de ácidos biliares no intestino delgado, que são depois transformados em ácidos biliares secundários pelos micróbios. Além disso, os agentes de cura utilizados nas carnes transformadas, o nitrato e o nitrito, são substratos para a biotransformação microbiana em compostos N-nitroso. Por conseguinte, as considerações toxicológicas apoiam as atuais recomendações dietéticas (figura 3). Os metabolitos resultantes da fermentação das proteínas (por exemplo, sulfureto de hidrogénio, amoníaco) são de menor toxicidade e não estão atualmente classificados como carcinogéneos para o ser humano, o que apoia a conclusão de que o consumo moderado de carne vermelha magra é provavelmente de risco limitado. Em contraste, os compostos N-nitroso e os ácidos biliares secundários resultantes do consumo de carnes processadas são cancerígenos, apoiando as recomendações para evitar ou minimizar o consumo de carne processada.

Produtos lácteos

A maioria das diretrizes alimentares recomenda produtos lácteos desnatados e com baixo teor de gordura (0-2%) e sugere evitar produtos lácteos com elevado teor de gordura (> 25%) (por exemplo, certos queijos, produtos à base de natas, manteiga). No entanto, não existe consenso sobre os produtos lácteos com gordura total (~ 3,5%), que são desaconselhados em algumas diretrizes dietéticas, embora os seus efeitos prejudiciais tenham sido questionados. As interações entre a gordura dos lacticínios e o microbioma intestinal são relevantes para esta discussão. As gorduras saturadas derivadas do leite induzem Bilophila wadsworthia, que desencadeia doenças como a colite [13] em modelos de ratinhos. Estas descobertas mecanicistas apoiam as recomendações dietéticas para limitar os lacticínios a variedades com baixo teor de gordura (figura 3).

Dietas com baixo teor de hidratos de carbono

As dietas com baixo teor de hidratos de carbono são populares, uma vez que podem proporcionar uma perda de peso e benefícios metabólicos notáveis a curto prazo, embora os resultados possam não ser sustentáveis a longo prazo. Estas dietas são ricas em gorduras e/ou proteínas e frequentemente pobres em fibras. Consequentemente, resultam num perfil metabólico prejudicial com concentrações aumentadas de compostos N-nitroso e níveis diminuídos de butirato e compostos fenólicos anti-inflamatórios [14]. Devido aos seus efeitos na microbiota intestinal, as dietas pobres em hidratos de carbono podem, portanto, ser prejudiciais para a saúde quando consumidas durante períodos mais longos.

Embora as diretrizes alimentares internacionais sejam altamente consistentes e forneçam excelentes orientações sobre o que constitui uma alimentação saudável, há margem para melhorias e inovações através de uma consideração mais sistemática do microbioma.

Considerações evolutivas e restauração do microbioma

A simbiose homem-microbioma evoluiu ao longo de milhões de anos num contexto ambiental e nutricional muito diferente. A industrialização, que levou a um aumento substancial das doenças não transmissíveis, esgotou a diversidade do microbioma, diminuiu a capacidade enzimática do microbioma para a utilização de hidratos de carbono, enriqueceu os organismos e as enzimas que degradam o muco e levou a uma perda de simbiontes microbianos. Existe, portanto, um argumento de base evolutiva para aumentar a ingestão de fibras para além dos 25-38 gramas por dia que são atualmente recomendados nas orientações dietéticas, e isto é apoiado por estudos observacionais e de intervenção [15]. Para além de promover o aumento da ingestão de fibras provenientes de alimentos integrais, existe uma forte justificação científica para corrigir o impacto da industrialização no microbioma intestinal através de estratégias prebióticas, probióticas e simbióticas. Já existem no mercado produtos que tentam restaurar e diversificar o microbioma, mas a investigação e a validação clínica ainda estão a dar os primeiros passos (ver abaixo).

Micróbios vivos

Outra caraterística da industrialização é a redução da exposição microbiana. A hipótese da biodiversidade afirma que o contacto com ambientes naturais é necessário para enriquecer o microbioma humano, promover o equilíbrio imunitário e proteger contra alergias e doenças inflamatórias. Os probióticos fornecem micróbios vivos e têm sido estudados e comercializados neste contexto há décadas (ver caixa “Probióticos e prébióticos”). Para além disso, os alimentos fermentados, como o kefir, o iogurte, a kombucha e o chucrute podem, se consumidos crus, conter um elevado número de micróbios vivos (bactérias e fungos). Embora os micróbios presentes nos alimentos fermentados não colonizem o intestino humano devido à sua natureza não nativa no ecossistema intestinal humano, são ainda detetáveis na microbiota fecal humana e podem interagir diretamente com o hospedeiro.

Nutrição de precisão

Os seres humanos diferem na sua resposta às intervenções dietéticas, o que põe em causa a abordagem de tamanho único atualmente aplicada nas orientações dietéticas. A nutrição de precisão ou personalizada tem como objetivo adaptar as recomendações nutricionais à biologia de um indivíduo (genes, metabolismo, etc.). As medições do microbioma podem tornar-se um componente essencial das estratégias de nutrição de precisão. Embora várias empresas já ofereçam aconselhamento dietético personalizado com base no microbioma fecal, estes serviços não são validados por nenhuma autoridade reguladora, deixando incertezas quanto à exatidão das recomendações. Atualmente, as diretrizes alimentares nacionais não consideram abordagens de precisão ou personalizadas, e a sua implementação será um desafio à escala da população. Embora exista uma justificação científica para personalizar a nutrição, é importante sublinhar que a maioria dos indivíduos beneficiará das recomendações dietéticas acima referidas.