Na imagem, observa-se, em vermelho, mais células que passaram pelo ciclo de divisão celular no grupo de animais que ingeriu inulina (à dir.) do que no grupo que não recebeu a fibra solúvel. O experimento demonstra a maior atividade proliferativa do epitélio intestinal quando se consome fibras solúveis (crédito: Renan Corrêa)

Publicado em 29/06/2023

André Julião | Agência FAPESP – Uma dieta rica em fibras tem sido associada a diversos benefícios para a saúde, com estudos apontando até mesmo para a proteção contra doenças como câncer e diabetes. No entanto, pouco se sabia sobre a interação entre essas fibras, os microrganismos presentes no intestino e o órgão em si.

Estudo apoiado pela FAPESP e publicado na revista Microbiome revela que uma dieta rica em uma fibra solúvel chamada inulina, encontrada em altas concentrações nas raízes da chicória, por exemplo, pode influenciar até mesmo as características macroscópicas do intestino, como seu comprimento.

Essa ação benéfica, porém, só é possível na presença de bactérias que fazem a digestão da fibra, proporcionando alterações positivas na imunidade. Os resultados trazem novas evidências sobre a importância das fibras na dieta e podem ajudar na compreensão de doenças intestinais inflamatórias.

“Em camundongos que ingeriram uma dieta com 10% de inulina, o intestino era maior do que nos roedores que consumiram apenas fibra não solúvel [celulose]. Quando analisamos esse tecido, vimos que os animais da dieta rica em inulina tinham maior proliferação de células-tronco do epitélio, a camada que separa o conteúdo do intestino dos outros órgãos”, conta Renan Oliveira Corrêa, que conduziu a investigação com apoio da FAPESP durante seu doutorado, no Instituto de Biologia da Universidade Estadual de Campinas (IB-Unicamp).

Parte das análises foi realizada durante estágio realizado por Corrêa no Massachusetts Institute of Technology (MIT), nos Estados Unidos. O estudo é parte de um projeto coordenado por Marco Aurélio Ramirez Vinolo, professor do IB-Unicamp e coautor do artigo recém-publicado.

Expressão gênica

Ao sequenciar o RNA do epitélio intestinal dos camundongos, os pesquisadores detectaram 268 genes expressos de forma diferenciada entre os grupos de animais (dieta com e sem inulina). O grupo que ingeriu a fibra solúvel teve uma expressão maior de genes ligados ao ciclo celular, à replicação e ao reparo do DNA – extremamente importantes no epitélio intestinal devido à alta taxa de renovação das células que o compõem.

Por outro lado, genes associados ao metabolismo de lipídios e ácidos graxos apresentaram expressão menor nesse grupo de animais que consumiu inulina. Essa modulação vai ao encontro de efeitos já descritos por outros grupos de pesquisa. Segundo esses estudos, o consumo de inulina diminui os níveis de lipídios circulantes e a esteatose hepática, que é o excesso de gordura no fígado.

A dieta rica em inulina aumentou ainda a expressão de genes associados à diferenciação de células epiteliais, processo essencial para que o órgão cresça e substitua células mortas. O resultado condiz com os números aumentados de células produtoras de mucina, que formam o muco que protege o intestino humano das bactérias contidas em seu interior e também indicam que o órgão está realizando bem suas funções.

“Essa análise foi feita com sequenciamento de célula única, talvez o primeiro realizado inteiramente no Brasil. Esse método permite saber o que cada célula da camada epitelial expressa separadamente”, afirma Vinolo, que coordenou outros trabalhos demonstrando os benefícios do consumo de fibras (leia mais em: agencia.fapesp.br/35327/ e agencia.fapesp.br/31539)

Papel das bactérias

A comunidade bacteriana foi drasticamente modificada nos animais que ingeriram inulina. Para assegurar se as alterações eram importantes para o efeito dessa fibra no epitélio, os pesquisadores realizaram experimentos com outros dois grupos de camundongos.

Antes de receber a inulina, um dos grupos tomou um antibiótico que reduziu a microbiota intestinal. O outro grupo, por sua vez, era de animais que não tinham nenhum microrganismo vivendo em seus corpos. É um tipo de camundongo conhecido como germ free, que nasce em ambiente totalmente estéril e não tem contato com nada que possa lhe fornecer microrganismos até o experimento.

Alimentados com inulina, esses animais também não desenvolveram o fenótipo intestinal, tampouco tiveram as alterações moleculares registradas no grupo que recebeu a fibra solúvel, mas que tinha uma microbiota normal.

“Quando ingeriram um pouco das fezes [transplante fecal] dos outros que tinham bactérias no intestino e consumiram inulina, mesmo sem nunca ingerirem a inulina em si, esses animais desenvolveram o fenótipo intestinal, mostrando o papel-chave da microbiota nesses efeitos”, explana Corrêa, atualmente pesquisador do Institut Imagine, na França.

Por fim, o estudo demonstrou que o consumo de inulina induzia maior produção da molécula interleucina-22 (IL-22), uma citocina produzida pelo sistema imune e importante para a saúde do intestino. Em camundongos que não produziam IL-22 (porque tiveram o gene codificador dessa proteína silenciado), a dieta rica em inulina não induziu os efeitos observados nos outros animais.

A mesma ausência de efeitos foi observada em animais que não expressavam linfócitos T do tipo gama-delta, um subgrupo dos linfócitos T que se localiza em proximidade com o epitélio intestinal, revelando assim uma importante função desempenhada por células imunes específicas nesse contexto.

“Observamos efeitos similares com outras fibras solúveis, como a pectina, contida nas frutas. Novos estudos precisam ser feitos para entender exatamente o que cada fibra faz. Mas podemos afirmar que uma dieta balanceada traz efeitos cada vez mais evidentes e que envolvem uma complexa interação entre componentes da dieta, microbiota e células do nosso organismo”, informa Vinolo.

“Entender como isso funciona e como podemos atuar nesse sistema é fundamental para prevenirmos e mesmo tratarmos doenças inflamatórias intestinais e outras como diabetes e asma”, conclui Vinolo.

O artigo Inulin diet uncovers complex diet-microbiota-immune cell interactions remodeling the gut epithelium pode ser lido em: https://microbiomejournal.biomedcentral.com/articles/10.1186/s40168-023-01520-2.
 

Fonte: https://agencia.fapesp.br/41777