Seus micróbios intestinais podem estar transformando fibras em calorias extras

A coleção de micróbios que vivem no trato digestivo é conhecida como microbioma intestinal. Embora todos tenham um, os microbiomas de algumas pessoas produzem grandes quantidades de metano, enquanto outras produzem muito pouco.

Micróbios e a energia oculta nas fibras

O estudo descobriu que as pessoas cujos microbiomas geram mais metano tendem a extrair mais energia de alimentos ricos em fibras. Isso pode ajudar a explicar por que a mesma refeição pode fornecer diferentes contagens de calorias para diferentes indivíduos quando chega ao cólon.

Os pesquisadores enfatizaram que os alimentos ricos em fibras continuam benéficos. As pessoas geralmente absorvem mais calorias de uma dieta ocidental típica rica em alimentos processados, independentemente dos níveis de metano. Mesmo assim, a absorção de calorias em uma dieta rica em fibras varia dependendo da quantidade de metano produzida pelo intestino de uma pessoa.

Estas descobertas sugerem que o metano intestinal pode tornar-se um factor-chave na nutrição personalizada – um futuro onde as dietas serão adaptadas à actividade microbiana única no sistema digestivo de cada pessoa.

“Essa diferença tem implicações importantes para as intervenções dietéticas. Mostra que as pessoas que seguem a mesma dieta podem responder de forma diferente. Parte disso se deve à composição do seu microbioma intestinal”, diz Blake Dirks, principal autor do estudo e investigador graduado no Biodesign Center for Health Through Microbiomes. Dirks também é estudante de doutorado na Escola de Ciências da Vida da ASU.

Conheça os fabricantes de metano

Publicado em O Jornal ISMEo estudo identifica os principais intervenientes: micróbios produtores de metano conhecidos como metanógenos. Esses microrganismos parecem estar associados a uma digestão mais eficiente e a uma maior absorção de energia.

Uma das principais funções do microbioma é quebrar os alimentos que o corpo não consegue digerir sozinho. Os micróbios fermentam a fibra em ácidos graxos de cadeia curta (SCFAs), que fornecem uma valiosa fonte de energia. Durante este processo, o gás hidrogênio é liberado. Muito hidrogênio pode retardar a fermentação, mas outros micróbios evitam isso consumindo hidrogênio – mantendo a química digestiva em equilíbrio.

Os metanógenos são os consumidores de hidrogênio. À medida que se alimentam de hidrogênio, liberam metano como subproduto. Eles são os únicos micróbios no intestino humano que produzem esse gás.

“O próprio corpo humano não produz metano, apenas os micróbios. Por isso sugerimos que pode ser um biomarcador que sinaliza a produção microbiana eficiente de ácidos graxos de cadeia curta”, diz Rosy Krajmalnik-Brown, autora correspondente do estudo e diretora do Centro de Biodesign para Saúde através de Microbiomas.

Como os micróbios podem moldar o metabolismo

Os pesquisadores da ASU descobriram que as interações entre esses micróbios podem afetar diretamente o metabolismo. Os participantes que produziram mais metano também apresentaram níveis mais elevados de ácidos graxos de cadeia curta, indicando que mais energia estava sendo criada e absorvida no intestino.

Para testar esses efeitos, cada participante seguiu duas dietas diferentes. Um incluía alimentos altamente processados ​​e com baixo teor de fibras, enquanto o outro enfatizava alimentos integrais e fibras. Ambas as dietas continham proporções iguais de carboidratos, proteínas e gorduras.

A pesquisa foi conduzida em colaboração com o AdventHealth Translational Research Institute, que forneceu acesso a instalações especializadas. Cada participante passou seis dias em um quarto lacrado, semelhante a um hotel, chamado calorímetro de quarto inteiro. Este ambiente permitiu aos pesquisadores medir com precisão o metabolismo e a produção de metano.

Ao contrário dos métodos tradicionais que dependem de um único teste respiratório, esta configuração capturou continuamente o metano liberado pela respiração e por outras emissões (ahem), fornecendo uma visão mais precisa da atividade microbiana.

“Este trabalho destaca a importância da colaboração entre cientistas clínicos-traducionais e ecologistas microbianos. A combinação de medidas precisas de balanço energético por meio de calorimetria de sala inteira com a experiência em ecologia microbiana da ASU tornou possíveis inovações importantes”, diz Karen D. Corbin, coautora e pesquisadora associada do instituto.

Rastreamento de energia e atividade microbiana

Os dados coletados de amostras de sangue e fezes revelaram quanta energia os participantes absorveram dos alimentos e quão ativos eram os micróbios intestinais. Os pesquisadores então compararam pessoas com alta produção de metano com aquelas com níveis mais baixos.

Quase todos os participantes absorveram menos calorias enquanto comiam a dieta rica em fibras em comparação com a dieta de alimentos processados. No entanto, aqueles com maior produção de metano absorveram mais calorias dos alimentos ricos em fibras do que aqueles com menos metano nos seus sistemas.

Um passo em direção à saúde personalizada

As descobertas estabelecem bases importantes para estudos futuros e aplicações médicas.

Esta pesquisa cria uma base para estudos e tratamentos médicos futuros.

“Os participantes do nosso estudo eram relativamente saudáveis. Uma coisa que penso que valeria a pena observar é como outras populações respondem a estes tipos de dietas – pessoas com obesidade, diabetes ou outros tipos de problemas de saúde”, diz Dirks.

Embora o estudo não tenha como objetivo induzir a perda de peso, alguns participantes perderam uma pequena quantidade enquanto seguiam a dieta rica em fibras. Pesquisas futuras podem explorar como os metanógenos influenciam os esforços de perda de peso ou programas de nutrição especializados.

“Você pode ver como é importante que o microbioma seja personalizado”, diz Krajmalnik-Brown. “Especificamente, a dieta que concebemos com tanto cuidado para melhorar o microbioma para esta experiência teve efeitos diferentes em cada pessoa, em parte porque os microbiomas de algumas pessoas produziram mais metano do que outras”.

Outros membros da equipe de pesquisa da ASU incluem o professor Bruce Rittmann e o pesquisador graduado Taylor Davis.

Este projeto foi financiado pelo Instituto Nacional de Diabetes e Doenças Digestivas e Renais dos Institutos Nacionais de Saúde.