Evidências recentes demonstraram que além dos antibióticos, os inibidores da bomba de protões (IBP) também podem induzir disbiose [1–3]. Um probiótico contendo estirpes de Bacillus clausii O/C, N/R, SIN e T (EG) estabeleceu a sua eficácia e segurança ao longo de décadas e tem sido uma ajuda eficaz na terapia tripla (dois antibióticos e um IBP) para o tratamento de infeções por Helicobacter pylori, na prevenção de sintomas digestivos originalmente atribuídos a antibióticos [4, 5]. Atualmente, a função de B. clausii na manutenção e na restauração da microbiota intestinal com a utilização de IBP está comprovada [6].
Triple-M-SHIME – Triplo Simulador de Mucosas do Ecossistema Microbiano Intestinal Humano
Duysburgh et al. (2023) Preparar um modelo Triple-M-SHIME in vitro para 9 semanas através de amostras fecais de um dador com níveis elevados de amostras produtoras de butirato (Fig. 1). O objetivo era replicar as várias regiões de trato gastrointestinal de um determinado dador (ou seja, íleo, cólon proximal e cólon distal) e a respetiva microbiota [7]. As alterações no ecossistema microbiano e nas atividades metabólicas foram avaliadas nos três braços do estudo, nomeadamente: controlo (apenas IBP), preventivo (IBP + Enterogermina® [EG] administrados em conjunto) e curativo (IBP + EG administrados posteriormente). Além disso, foram explorados resultados relacionados com disbiose induzida por IBP e hipóteses post hoc no mecanismo de ação de B. clausii.
Fig. 1. Conceção do modelo Triple-M-SHIME (adaptado de Duysburgh et al. 2023 [7])
Este modelo foi otimizado para simular o trato GI completo, incluindo tempos de retenção e pH, e consistiu num reator combinado de estômago + intestino delgado. A região do íleo foi inoculada com as regiões do consórcio de íleo, cólon proximal e cólon distal, com o consórcio fecal derivado do dador, e foram acrescentadas esferas de mucina para replicar o ambiente mucoso em ambientes do íleo e do cólon. Em todas as fases foram recolhidas amostras de cada recetor do ambiente luminal e mucoso.
h: hora; IBP: inibidor da bomba de protões; Triple-M-SHIME: Triple-Mucosal-Simulator of the Human Intestinal Microbial Ecosystem
Composição da comunidade microbiana e alterações associadas
Os níveis de B. clausii foram significativamente elevados no lúmen e na mucosa do braço de controlo e de prevenção da fase de tratamento, tendo sido vice-versa nos braços tratados com EG na fase de lavagem (p < 0,001 para todas as comparações). Isto indica a sobrevivência e a replicação destas estirpes de B. clausii nos ambientes luminal e mucoso. Foi comunicada uma diversidade microbiana superior nestes dois ambientes durante a fase de tratamento para os braços de controlo (p < 0,001 cada) e preventivo (p < 0,05 cada) e na fase de lavagem para o braço curativo (p < 0,001 cada; Fig. 2).
Fig. 2. Atividade metabólica e composição microbiana no íleo, no cólon proximal e no cólon distal depois do tratamento com omeprazole e Enterogermina®.
*A alteração na composição microbiana foi estatisticamente significativa (p < 0,05) em comparação com o controlo e também entre os braços de tratamento experimental durante os períodos de tratamento e de lavagem.
#Os níveis de propionato não foram afetados pela suplementação com Enterogermina®.
SCFA: ácidos gordos de cadeia curta
B. clausii foi capaz de manter a contagem de bactérias inerentes como Gemmiger formicilis e Akkermansia muciniphila do cólon distal nos braços curativo e preventivo, e Prevotella denticola do cólon proximal no braço preventivo, que, de outra forma, teria sido reduzido por IBP.
Um aumento significativo nos níveis de butirato em diversas fases nos respetivos braços do estudo implicou uma função da EG nos níveis crescentes deste tipo de ácido gordo de cadeia curta em:
- fases de tratamento dos braços preventivo e curativo (p < 0,004 cada)
- cólon proximal e cólon distal dos braços preventivo (fase de tratamento) e curativo (fase de lavagem) em comparação com fase de tratamento dos respetivos braços de controlo IBP (p < 0,001 cada)
O butirato, a fonte principal de energia das células intestinais, influencia a motilidade intestinal, bem como as respetivas funções endócrinas, a permeabilidade e as respostas imunológicas [8]. Daí que níveis aumentados de butirato depois da utilização de probiótico sugiram uma função benéfica na manutenção da saúde intestinal em geral [8].
Outras descobertas notáveis deste estudo incluem uma função deB. clausii na redução da disbiose induzida por IBP através do aumento da diversidade microbiana do intestino; a oposição aos efeitos induzidos por IBP nos níveis da microbiota intestinal(especialmente Coriobacteriaceae, Selenomonadaceae, Akkermansiaceae, G. formicilis, A. muciniphila, S. bovis e P. denticola); e a conversão de acetato em butirato, elevando assim os níveis de butirato e dos respetivos produtores.
Ao passo que os modelos in vitro oferecem uma abordagem prática e não invasiva para elucidar mecanismos, os autores do estudo estão conscientes das limitações metodológicas, como os confundidores de controlo, a transposição de resultados in vivo e a prática clínica, e extrapolando os resultados para a população humana. Não obstante, o estudo oferece uma fonte de validação de resultados em investigações futuras através de conceções de estudo mais robustas.
Resumo
O inovador modelo Triple-M-SHIME, que replica a disbiose induzida por IBP, permite conhecer os potenciais mecanismos sobre a forma de promover a saúde digestiva ao melhorar a estabilidade da microbiota intestinal e ao aumentar a produção de butirato.
Bibliografia
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Agradecimentos: Os autores agradecem a Paula Fontanilla, PhD, pela revisão crítica do conteúdo científico deste manuscrito, bem como a Ashwitha A, funcionária da Sanofi, pelo apoio na redação e na edição.
Conflito de interesses: Z. Righetto, D. Marquez, M. Perez III são funcionários da Sanofi.
Divulgação: publicação financiada por Sanofi.