“ ASPECTOS BIOQUÍMICOS DA INTERAÇÃO DOS PROBIÓTICOS COM A MUCOSA INTESTINAL”

1. “ ASPECTOS BIOQUÍMICOS DA INTERAÇÃO DOS PROBIÓTICOS COM A MUCOSA INTESTINAL” Terapia Nutricional Alimento Funcional Profa. Priscila Dabaghi - MSc Nutricionista – UFPR Mestre em Ciências / Bioquímica – UFPR Coordenadora do Curso de Nutrição - UTP Profa. Regina M. Vilela, PhD

2. TÓPICOS • Principais probióticos estudados e sua adição nos alimentos • Mecanismos bioquímicos da resposta imune frente à presença dos probióticos • Uso dos probióticos no tratamento de doenças inflamatórias intestinais e prevenção da translocação bacteriana • Resultados clínicos e segurança

3. PROBIÓTICOS:COMPOSTOS MICROBIANOS “Microorganismos vivos capazes de melhorar o equilíbrio microbiano intestinal produzindo efeitos benéficos à saúde do indivíduo”. Fonte: ANVISA (Agência Nacional de Vigilância Sanitária). (J Pediatr 2006;149:S107-S114)

4. COMPOSTOS MICROBIANOS Características dos Probióticos: • São microorganismos vivos em culturas isoladas ou associadas, adicionados aos alimentos que beneficiam a saúde humana / animal; • São capazes de colonizar o intestino humano, afetando a imunidade por melhorar transitoriamente as propriedades da flora intestinal (crescimento, nutrição e inibição de enteropatógenos), sem efeitos indesejáveis; • Devem permitir adequado manejo tecnológico  resistir ao processamento, tempo entre a fabricação, comercialização e ingestão do produto, devendo atingir o intestino ainda vivos • Rev. Microbiol. v.30 n.1 São Paulo

5. II - Comprovação de eficácia / mecanismos Estudos com humanos fase II (randomizados, duplo-cego, placebo-controle) Segundo estudo, preferencialmente independente para confirmar resultados III - Comprovação de eficácia Comparação entre probióticos com tratamento padrão GUIA DA FAO/OMS para uso de probióticos em alimentos I - Caracterização Funcional e Avaliação de Segurança A- Testes in vitro (estudo microbiológico / metabólitos gerados) B- Estudo em animais (estudos de efeitos, toxicidade e avaliação histológica) C- Estudo com humanos fase I (estudos de efeitos e toxicidade – caráter piloto) PROBIÓTICO IV - Rotulagem Conteúdo : descrição da bactéria/fungo Número mínimo de bacteria viável ao final do prazo de validade Condições de estocagem Centro de informação ao consumidor Clinical microbioloigy reviews 2003. 16:668-672

6. ALIMENTO FUNCIONAL

7. Algumas informações importantes antes de considerar uso terapêutico de probióticos Alguns sobrevivem no intestino grosso Alguns sobrevivem no intestino delgado Normalmente não colonizam a mucosa intestinal por períodos prolongados de tempo Alguns não resistem ao pH gástrico ou quando em contato com os sais biliares Diferentes probióticos podem exercer diferentes funções sobre as células intestinais e imunes

8. Principais probióticos estudados • Lactobacillus* • Pediococcus • Bacteroides • Bifidobacterium* • Bacillus • Streptococcus • *LAB DIFERENÇAS: Manejo tecnológico Padrão de colonização Efeitos Riscos

9. COLONIZAÇÃO DO TRATO GASTRINTESTINAL Carne Vegetais CHO Complexos Manejo tecnológico Padrão de colonização Efeitos Riscos Imunidade Integridade TGI DII’s Microbiota Condições de higiene Hospital Medicamentos

10. Colonização completa c/ mais de 400 espécies diferentes de bactérias ~ 2 anos Balanço microbiano é responsável pela colonização Distribuição de microorganismos não patogênicos em humanos saudáveis Microbial Interactions with Humans. Chapter 21:700-725. In: Madigan MT, Martinko JM. Brock Biology of Microorganisms. Pearson Prentice Hall, 2005. aeróbias anaeróbias

11. EVIDÊNCIAS DA IMPORTÂNCIA DA ALIMENTAÇÃO NEONATAL SOBRE A QUALIDADE DA COLONIZAÇÃO BACTERIANA Pode  susceptibilidade para patógenos intestinais e para desordens intestinais como alergia alimentar, enterite necrotizante, doença inflamatória intestinal COLONIZAÇÃO BACTERIANA INTESTINAL NEONATAL Leite materno (IgA, FOS) (flora fecal predominante de lactobacillus e bifidobactérias) Leite artificial (flora fecal predominante de enterococci, bacteróides) Walker, A. W. And Chen C-C

12. LEITES ARTIFICIAIS COM PROBIÓTICOS Segurança > 1ano Custo

13. ATIVIDADES BIOLÓGICAS ATRIBUÍDAS AOS PROBIÓTICOS 1- Prevenção de infecção por bactérias patogênicas 2- Redução de prevalência de alergia 3- Redução de sintomas de intolerância à lactose 4- Redução de risco de certos tipos de câncer

14. MECANISMOS FISIOLÓGICOS DE PROTEÇÃO CONTRA INFECÇÃO POR BACTÉRIAS PATOGÊNICAS

15. INTEGRIDADE DO TGI E IMUNIDADE Destroem a maioria dos organismos ingeridos Barreira não específica Defensinas Defesa imunológica Camada mucosa Barreira física Turnover 24-96h Chapman, M.H.; Sanderson, I.R. Intestinal flora and the mucosal immune system. Annales nestlé 2003;61:55-65.

16. PAMPs (LPS, RNA, DNA não metilado) PRRs (TLRs) Recep. TNF Camada mucosa Células dendríticas TNF rec TLR TLR SM SMase Célula Epitelial Células M Lamina propria (vasos linfáticos, veias, placas de Peyer)

17. PAMPs (LPS, RNA, DNA não metilado) PRRs (TLRs) Recep. TNF Camada mucosa Células dendríticas TNF rec TLR TLR SM SMase c. epitelial NF-κB defensinas Células M IL-8 TNF- Lamina propria (vasos linfáticos, veias, placas de Peyer) PMN IL-8

18. ROS  Risco de translocação bacteriana Camada mucosa Células dendríticas TLR TNF rec TLR SM SMase Junções celulares c. epitelial NF-κB defensinas Células M IL-8 TNF- Lamina propria (vasos linfáticos, veias, placas de Peyer) PMN PMN IL-8 PMN

19. RESPOSTA IMUNE INFECÇÃO (ANTÍGENO) TLR Ativação de fatores de transcrição em células epiteliais e produção de citocinas pro-inflamatórias Recrutamento de fagócitos para o sítio da infecção Aumento da produção de ROS Depleção de GSH em células epiteliais Defesa antioxidante Stress oxidativo

20. Macrófagos fagossoma fagolisossoma Camada mucosa ROS ROS TLR TNF rec TLR SM SMase c. epitelial Cél. dendríticas NF-κB defensinas Células M IL-8 TNF- Lamina propria (vasos linfáticos, veias, placas de Peyer) Th2 PMN PMN Th1 IL-8 PMN MO

21.  CAPACIDADE ANTIOXIDANTE EXACERBAÇÃO DA RESPOSTA IMUNE Resposta imune local PMN ERO CD4+ CD4+ Th1 Th2 IL-4 B Liberação de mediadores: Basófilos circulantes • Aumento da permeabilidade vascular • Vasodilatação • Contração do músculo liso bronquial e visceral • Inflamação B Receptores em vários tecidos Circulação Mast cells (mastócitos) Cél. dendríticas

22. alterações do trânsito intestinal + alterações respiratórias + lesão celular translocação bacteriana e sepse DIETA ANTIOXIDANTE IMUNOMODULAÇÃO PREBIÓTICOS PROBIÓTICOS

23. PROBIÓTICOS: PROPOSTAS DE ALTERAÇÃO NOS MECANISMOS FISIOLÓGICOS PARA PROTEÇÃO CONTRA INFECÇÃO POR BACTÉRIAS PATOGÊNICAS Probióticos estabelecem condições desfavoráveis para crescimento de bactérias patogênicas

24. 1- INIBIÇÃO DE ADERÊNCIA DE MICROORGANISMOS PATOGÊNICOS Receptores glicoconjugados • ADESÃO DEPENDE: • Adesinas bacterianas • Composição da PC • Receptores da mucosa

25. 2 - SECREÇÃO DE PEPTÍDIOS BACTERICIDAS bacteriocinas

26. 3 - FORTALECIMENTO DE JUNÇÕES CELULARES caderinas conexinas Aumento da síntese de proteínas de junção transmembrana (caderinas) = junções aderentes que protegem a barreira mucosa www.steve.gb.com/.../cell_adhesion_summary.png

27. 4 – MODULAÇÃO DA RESPOSTA IMUNE EXACERBAÇÃO DA RESPOSTA IMUNE Cél. dendríticas CD4+ CD4+ Resposta imune local PMN ERO Th1 Th2 IL-4 B Liberação de mediadores resultando em: Basófilos circulantes • Aumento da permeabilidade vascular • Vasodilatação • Contração do músculo liso bronquial e visceral • Inflamação B Receptores em vários tecidos Mast cells (mastócitos) Circulação

28. USO NA PRÁTICA CLÍNICA • Uso em síndrome do cólon irritável • Uso em diarréia bacteriana e viral • Uso em DII’s • Uso em Pancreatite • Melhora da nutrição prematura • Redução de incidência de sepse • Redução da necessidade de antibióticos • Prevenção de enterocolite necrotizante neonatal • Prevenção e manejo de diarréia de crianças em berçários/creches e pacientes hospitalizados • Prevenção de translocação bacteriana e infecção hospitalar • Dificuldades em estabelecer uma lógica para análise dos dados por: • Diferentes condições clínicas • Uso de diversos probióticos • Uso de diferentes doses • Diferentes variáveis analisadas • McClave S A, Chang W-K, Dhaliwal R, et al. Nutrition support in acute pancreatitis: a systeatic review of the literature. JPEN. 2006. 30:143-156. • Watkinson P J, Barber V S, Dark P, Young J D. The use of pre-pro and synbiotics in adult intensive care unit patients:systematic review. Clinical Nutrition. 2007:26,182-192. • Broekaert I J, Walker W. A. Prbiotics and Chronic Disease. J Clin Gastroenterol. 2006. 40: 270-74. • Tuohy K M, Probert H M, Smejkal C W, Gibson GR. DDT.2003.8:692-700

29. Riscos associados ao uso de probióticos SEPSE PROBIÓTICA • Em adultos: • Abcesso hepático • Pneumonia • Bacteremia • Endocardite • Choque séptico resposta imune comprometida, doença crônica ou debilitados

30. SEPSE PROBIÓTICA FATORES DE RISCO EM RELAÇÃO AO USO DE PROBIÓTICOS EM PACIENTES HOSPITALIZADOS Fatores de alto risco 1) Imunodeprimidos, incluindo um estado de imunodepressão ou malignidade 2) Crianças prematuras Fatores de risco moderado 1) Cateter central venoso 2) Barreira intetsinal deteriorada (inflamação intestinal, diarréia) 3) Administração de probióticos via jejunostomia 4) Administração concomitante de antibióticos de amplo espectro ao qual o probiótico é resistente 5) Probióticos com elevada adesão à mucosa ou cuja patogenicidade é desconhecida 6) Doença cardíaca valvular A presença de um único fator de alto risco ou mais de um fator de menor risco merece cautela

31. CONSIDERAÇÕES FINAIS • Uso crescente de probióticos pelos consumidores como forma de cuidado com a saúde, pelas fortes evidências clínicas de benefício - eficácia em todas as condições? • Conhecimento incompleto sobre forma de administração e mecanismos de ação • Maior segurança no consumo por pessoas sáudáveis – enfermos? Risco de sepse! • Efeitos específicos e muito variáveis de acordo com o m.o, estado de saúde, idade • resultados não extrapoláveis para • outras populações!

32. CONCLUSÃO • - Apesar da evidências, os estudos de manejo dietético da resposta imune ainda são conclusivos; • Não há ainda consenso com relação às doses de suplementos a serem praticadas; • Para uso seguro em todos os consumidores, necessitam-se mais investigações clínicas, obedecendo ao rigor científico; • Benefícios são aumentados em virtude dos outros componentes da dieta e qualidade de vida!

33. Profa. MSc. Priscila Dabaghipridabaghi@gmail.com OBRIGADA !!!