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Aplicação da metabolômica na saúde intestinal



Antes de falar sobre a aplicação da metabolômica no contexto da saúde intestinal, é importante esclarecer do que se trata. Toda vez que uma substância passa por alguma reação química, acaba produzindo algum metabólito, algum produto resultante daquele processo. Esse produto depende de fatores biológicos e ambientais, logo, conhecê-los ajuda bastante a entender melhor sobre o genótipo e o fenótipo de cada indivíduo.


Para tentar deixar mais claro e visual, vou dar um exemplo já considerando o contexto da saúde intestinal, mais especificamente a microbiota, que está diretamente associada ao funcionamento adequado e pleno do intestino. Quando certos tipos de bactérias fermentam as fibras alimentares que chegam a partir da alimentação, produzem ácidos graxos de cadeia curta: ou seja, uma substância inicial - fibra - passou por uma reação - fermentação - e originou um metabólito - ácido graxo de cadeia curta. Esse metabólito, por sua vez, á capaz de exercer funções bastante relevantes no organismo do hospedeiro da bactéria que o produziu. Logo, a identificação de ácidos graxos de cadeia curta em análises metabolômicas indica, por exemplo, a presença de bactérias produtoras dessa substância, usualmente associadas à um perfil benéfico de microbiota.


Sabemos que a microbiota que habita o intestino está envolvida em uma série de funções fisiológicas e metabólicas: pode aumentar a disponibilidade de energia advinda dos alimentos, tem papel relevante na manutenção da função intestinal, regula o sistema imune, e dependendo da composição, influencia a resposta individual à presença de patógenos e predisposição para uma gama de doenças. E como essas bactérias, que habitam o intestino, tem repercussão em órgãos tão distantes do corpo? Muitos dos efeitos da composição e função desses microrganismos que são observados em estado de saúde ou doença são resultado da ação de metabólitos produzidos pelas bactérias, o que demonstra a importância de entender melhor sobre a produção desses compostos.


A análise metabolômica de um determinado sistema biológico possibilita, em linhas gerais, a criação do seu perfil metabólico, a partir da quantificação e da natureza dos metabólitos presentes. A microbiota intestinal é um sistema biológico e a partir da análise de amostras fecais é possível fazer tal mapeamento. Ali estão presentes metabólitos do hospedeiro, das bactérias intestinais e, ainda, aqueles resultantes da interação entre eles. Além de serem eliminados pelas fezes, muitos desses produtos microbianos acabam entrando na corrente sanguínea e podem se ligar aos receptores das células - modulando sua atividade - ou, ainda, passar por outras reações químicas, originando novos metabólitos, conhecidos como metabólitos dependentes da microbiota.


Sabemos que esses metabólitos exercem efeitos importantes na função imune, saúde cardiovascular, cognição, comportamento e no metabolismo de uma forma geral. Apesar de existir uma grande variação inter-individual na composição da microbiota, os metabólitos produzidos podem estar relacionados a fenótipos metabólicos mais específicos. Por exemplo, a aplicação da metabolômica no contexto intestinal já tem resultados documentados em condições de doenças inflamatórias intestinais. Com isso, existe um panorama geral de metabólitos que costumam estar aumentados ou diminuídos em pacientes com Doença de Chron ou Colite Ulcerativa, o que dá pistas sobre as alterações existentes na composição da microbiota, mas também permite ligar certas características ao perfil metabólico dessas bactérias. E o avanço nesse tipo de estudo vai permitir fazer tais correlações em cada vez mais contextos diferentes, possibilitando entender muito além da composição, mas como o quê as bactérias produzem interferem na saúde individual.



REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS

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Han, S., Van Treuren, W., Fischer, C. R., Merrill, B. D., DeFelice, B. C., Sanchez, J. M., Higginbottom, S. K., Guthrie, L., Fall, L. A., Dodd, D., Fischbach, M. A., & Sonnenburg, J. L. (2021). A metabolomics pipeline for the mechanistic interrogation of the gut microbiome. Nature, 595(7867), 415–420. https://doi.org/10.1038/s41586-021-03707-9

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