O microbioma intestinal, uma comunidade viva de micróbios que reside no trato digestivo, parece funcionar em um relógio de 24 horas. Isso pode ser realmente importante para a nossa saúde — mas os cientistas estão apenas começando a aprender o porquê. Pesquisas iniciais sugerem que os microrganismos desempenham um papel em inúmeras funções corporais, desde a regulação do sono até a decomposição de medicamentos.
As evidências sugerem que, em adultos, a abundância de certos micróbios no intestino flutua diariamente. Em outras palavras, esse fluxo segue uma ritmo circadianosemelhante aos processos corporais que determinam quando dormimos e acordamos.
Recentemente, um estudo revelou que bactérias que vivem no intestino de bebês de até 2 semanas de idade também têm um ritmo circadiano. O relatório, publicado em abril no periódico Célula hospedeira e micróbiomostrou que essa ritmicidade aumenta com a idade.
Os pesquisadores descobriram que os micróbios mantêm esses ritmos diurnos e noturnos mesmo quando são extraídos do corpo e cultivados em laboratório, sugerindo que seu ritmo é intrinsecamente regulado e, portanto, não ditado apenas por fatores no próprio intestino.
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Não se sabe por que os micróbios intestinais se comportam dessa maneira, mas seu comportamento cíclico pode de alguma forma ajudá-los a colonizar o intestino humano, teorizam os autores do estudo.
“Tudo na biologia tem uma razão”, que muitas vezes está relacionada à possibilidade de uma determinada característica ajudar um organismo a sobreviver, Dirk Hallercoautor sênior do estudo e professor de nutrição e imunologia na Universidade Técnica de Munique, disse à Live Science. Em relação ao microbioma intestinal, a comunidade microbiana evoluiu junto com o corpo humano, tornando-se uma característica central da nossa fisiologia.
O microbioma é benéfico para os humanos de muitas maneiras. Por exemplo, ajuda a proteger-nos contra infecções ao regular a sistema imunológico e metaboliza partes da nossa comida que não conseguimos digerir prontamente. O intestino, por sua vez, fornece aos micróbios um lugar seguro e quente para viver. Há, portanto, “competição extremamente forte” entre os micróbios por espaço no intestino, disse Haller, e essa competição leva os micróbios a evoluir.
Seguindo essa lógica, os micróbios dentro do intestino provavelmente têm um ritmo circadiano porque houve um benefício evolutivo em fazê-lo, tanto para os micróbios quanto para seus hospedeiros humanos. O estudo recente de Haller e seus colegas lança alguma luz sobre quando esses ritmos bacterianos podem começar a aparecer no corpo de uma determinada pessoa — mas como esse ritmo circadiano pode afetar nossa saúde?
“Esta é a questão mais aberta”, Vicente Cassoneum professor de biologia da Universidade de Kentucky que não estava envolvido no novo estudo, disse à Live Science.
Sono, doença e drogas
Algumas pesquisas anteriores investigaram os relógios circadianos das bactérias intestinais humanas, como Klebsiella aerogenes e Bacilo subtilis. No entanto, até agora, a maioria dos trabalhos neste campo tem se concentrado nos microbiomas intestinais dos roedores. Sobre 20% dos micróbios no intestino do rato são conhecidos por terem um ritmo circadiano, mostrando flutuações consistentes em sua abundância em vários pontos do dia. Esses micróbios incluem bactérias nas ordens Clostridiales, Lactobacillales e Bacteroidales, que são todas também encontrado no humanamente bom.
Essas bactérias são chamadas de “osciladores”, disse Dr. Eugene Changum professor de medicina na Universidade de Chicago que não estava envolvido na nova pesquisa. A maioria produz moléculas de subproduto, chamadas metabólitos, que são absorvidas pela corrente sanguínea e levadas para outros órgãos, incluindo o cérebro, ele disse à Live Science.
Uma vez liberados no sangue, os metabólitos podem eeed nas redes circadianas do hospedeiro e alterar sua função — por exemplo, eles podem influenciar o padrão e a força da ativação dos chamados genes do relógio circadiano, disse Chang. Cientistas tentaram interromper essa conversa cruzada circadiana em ratos de laboratório e descobriram que ela afeta processos fisiológicos, incluindo metabolismo e inflamação.
Algumas descobertas em ratos sugerem que subprodutos feitos por bactérias em nossos próprios intestinos podem influenciar nossos ciclos de sono-vigília. Um chamado ácido butírico é produzido quando as bactérias digerem a fibra alimentar e foi demonstrado para promover o sono em ratos. No entanto, mais evidências são necessárias para ver se as descobertas realmente se aplicam aos humanos.
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Em um Estudo de 2020 de mais de 4.000 pessoas, Haller e seus colegas descobriram que indivíduos com diabetes tipo 2 e obesidade não têm as mesmas variações diárias em seu microbioma intestinal que aqueles sem as condições. Isso implica que há uma ligação potencial entre ritmos circadianos e o microbioma na doença metabólica, mas a razão pela qual ainda é desconhecida, disse Haller.
Os relógios internos que controlam os micróbios intestinais, bem como os das células do hospedeiro, interagem de forma complexa e também são afetados por fatores externos, como quando comemos, disse Dr. Garret A. FitzGeraldum professor de medicina translacional e terapêutica na Universidade da Pensilvânia que não estava envolvido na pesquisa. Teoricamente, essa “interação complexa” pode ser perturbada por doenças que afetam o intestino, ele disse à Live Science em um e-mail.
Por exemplo, se as células que revestem o intestino forem danificadas por algum motivo, isso pode influenciar a quantidade de produtos de decomposição do metabolismo de medicamentos que acabam na corrente sanguínea e afetam outros órgãos, como pulmões, fígado ou cérebro, disse FitzGerald. Nossos microrganismos intestinais desempenham um papel em como os medicamentos são decompostos e, portanto, têm uma mão nessa reação em cadeia.
Há uma disciplina científica emergente chamada cronofarmacologia em que os cientistas estão investigando se o horário em que você toma um medicamento pode afetam sua segurança e eficácia. Além de influenciar os ciclos de sono e vigília das pessoas, os ritmos circadianos bacterianos podem, em parte, ditar como o corpo reage a um determinado medicamento.
Além disso, os ritmos circadianos bacterianos podem afetar a resistência dos micróbios aos antibióticos. Por exemplo, a pesquisa mostrou que a concentração de antibióticos necessária para matar certas bactérias, como Staphylococcus aureusmudanças em horários específicos do dia.
“Todo mundo nos diz que devemos tomar nossos medicamentos em determinados horários do dia”, disse Cassone. “Talvez o microbioma intestinal e o hospedeiro humano já saibam disso — que certos horários do dia são os melhores para obter sua vitamina B12, ou seu ácido butírico para dormir ou algo parecido”, disse ele.
Se isso é verdade ou não é “provavelmente um dos grandes mistérios que acredito que será resolvido em breve”, disse Cassone.
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