Papel da Microbiota na Obesidade: Efeito Após Cirurgia Bariátrica (MICROOBAR)

1. Introdução A obesidade é uma doença crónica com um grande impacto na saúde e um elevado custo económico. A sua prevalência na população global aumentou de 5% em 1975 para 13% em 2014. Com base nestes números, estima-se que um quinto da população mundial seja obesa até 2025. Além disso, a obesidade é reconhecida como o fator de risco mais importante para o desenvolvimento de diabetes mellitus tipo 2 (DMT2). Consequentemente, observou-se um aumento paralelo na prevalência de DMT2, que atualmente afeta 9% da população mundial, com um aumento estimado para 12% até 2025. As alterações metabólicas associadas à obesidade aumentam o risco de doenças cardiovasculares, incluindo doença coronária e enfarte do miocárdio.

   Atualmente, a cirurgia bariátrica é o tratamento recomendado para a redução de peso e o controlo glicémico melhorado em doentes obesos, particularmente naqueles que não conseguem alcançar resultados adequados através de terapia médica e modificação do estilo de vida. Entre as várias técnicas cirúrgicas disponíveis, o bypass gástrico laparoscópico (BGL) – que reorganiza drasticamente a arquitetura do trato gastrointestinal e combina má absorção intestinal com restrição da ingestão alimentar – é o procedimento mais reconhecido e amplamente realizado na Europa para o tratamento da obesidade mórbida.

   Recentemente, foram publicadas meta-análises que comparam os resultados metabólicos entre diferentes procedimentos bariátricos; no entanto, estas baseiam-se num pequeno número de ensaios controlados aleatorizados e principalmente em estudos com limitações significativas, como desenho retrospetivo, inclusão de coortes heterogéneas com uma ampla gama de índice de massa corporal e duração da diabetes, e períodos de seguimento curtos. A maioria destes estudos indica resultados comparáveis a curto prazo; no entanto, o ensaio STAMPEDE demonstrou resultados metabólicos superiores com BGL após três anos. Por outro lado, estudos envolvendo procedimentos estritamente malabsorventes mostraram taxas mais elevadas de remissão de DMT2 e um menor risco de recorrência da doença.

   Uma análise recente de grandes coortes clínicas heterogéneas identificou menor duração da diabetes, níveis basais de glicemia em jejum mais baixos e procedimentos que desviam o conteúdo gástrico distalmente para o intestino delgado – em vez de procedimentos restritivos – como preditores independentes de taxas mais elevadas de remissão de DMT2 após dois anos de seguimento. Permanece pouco claro se isto é uma consequência de uma maior perda de peso alcançada através destes procedimentos ou se outros fatores estão envolvidos, particularmente a dinâmica hormonal intestinal. A cirurgia de bypass intestinal que exclui o duodeno leva ao aumento da secreção de hormonas incretinas, especificamente o péptido semelhante ao glucagon 1 (GLP-1) e o péptido orexigénico YY (PYY), devido ao esvaziamento gástrico rápido e à chegada precoce de alimentos não digeridos no íleo. A secreção exagerada de GLP-1 é considerada um dos principais mecanismos subjacentes à melhoria da função das células β na DMT2 após a cirurgia. No entanto, alguns estudos questionaram o papel do GLP-1 como o principal fator responsável pela remissão da diabetes. Além disso, a exclusão do fundo gástrico resulta numa secreção reduzida da hormona orexigénica grelina, levando à supressão do apetite e ao aumento da secreção de insulina. De facto, ambos os mecanismos foram descritos em estudos observacionais após BGL e estão associados à homeostase da glicose melhorada.

   Além disso, estudos recentes sugerem que a microbiota intestinal pode desempenhar um papel importante na regulação metabólica e na modulação das respostas inflamatórias locais e sistémicas. A obesidade e a DMT2 estão associadas a alterações na abundância e composição das bactérias intestinais, bem como na sua diversidade biológica. Os mecanismos exatos através dos quais a microbiota intestinal influencia as características metabólicas permanecem pouco claros, mas podem envolver produtos de fermentação da fibra alimentar, particularmente ácidos gordos de cadeia curta (AGCC: butirato, propionato e acetato), que afetam a homeostase energética. A recente descoberta de recetores numa ampla gama de tipos de células e tecidos para os quais os AGCC parecem ser ligantes naturais realça ainda mais o seu papel potencial nas interações microbiota intestinal-metabolismo. Outro mecanismo relevante de influência direta da microbiota na regulação metabólica pode residir na sua ligação com o início e progressão da inflamação subclínica, que contribui para o desenvolvimento de resistência à insulina e DMT2. Foi proposto que a obesidade e a DMT2 estão associadas a um aumento da translocação de lipopolissacarídeos bacterianos para a circulação, desencadeando subsequentemente a ativação imune inata dentro do tecido adiposo.

   Embora a modulação da microbiota intestinal tenha demonstrado prevenir eficazmente a obesidade e melhorar o estado metabólico em modelos de roedores com obesidade e DMT2, os dados humanos que apoiam tais efeitos em doentes obesos diabéticos são muito menos conclusivos. Um estudo recente que explorou o impacto do transplante de microbiota fecal de dadores magros demonstrou melhorias moderadas na sensibilidade à insulina em recetores masculinos com síndrome metabólica seis – mas não dezoito – semanas após o transplante. Portanto, a microbiota intestinal parece ser um contribuinte relevante e é provavelmente um fator-chave que liga o estilo de vida e a biologia do hospedeiro.

   Até à data, foi identificada disbiose intestinal em sobrepeso e obesidade moderada, como evidenciado por alterações substanciais na composição da microbiota intestinal (enriquecimento ou depleção de grupos bacterianos específicos) e redução da riqueza genética microbiana, ambas associadas a distúrbios metabólicos como resistência à insulina, inflamação de baixo grau e hipertrofia dos adipócitos. No entanto, as características da microbiota intestinal permanecem pouco exploradas em formas extremas de obesidade, apesar da prevalência crescente de obesidade grave (IMC > 35 kg/m²) e obesidade mórbida (IMC > 40 kg/m²) em todo o mundo, atualmente afetando 2,3% dos homens e 5% das mulheres, respetivamente. Embora alguns indivíduos com obesidade grave permaneçam metabolicamente saudáveis, em geral, atingir um IMC > 35 kg/m² aumenta significativamente o risco de doenças crónicas. Além disso, indivíduos obesos metabolicamente saudáveis frequentemente desenvolvem alterações metabólicas e comorbidades ao longo do tempo.

   Apesar das melhorias bem documentadas no metabolismo e na inflamação após a cirurgia bariátrica – e da sua associação com alterações na microbiota intestinal – estudos recentes indicam que a riqueza microbiana reduzida e as alterações composicionais estão ligadas a resultados metabólicos adversos no sobrepeso ou obesidade moderada, mas permanecem pouco caracterizadas na obesidade grave. Além disso, evidências emergentes sugerem que a composição da microbiota intestinal não recupera totalmente após a cirurgia bariátrica. Além disso, Santos-Marcos et al. relataram recentemente diferenças relacionadas com o sexo na composição da microbiota intestinal, bem como variações entre mulheres em diferentes estágios hormonais, o que pode estar na base do dimorfismo sexual observado na incidência de doenças metabólicas e comorbidades relacionadas.

   A cirurgia bariátrica é uma intervenção eficaz que promove a perda de peso e melhora o controlo glicémico. Além da modulação positiva dos ácidos biliares e das hormonas intestinais, esta cirurgia induz alterações profundas na composição da microbiota intestinal, um contribuinte importante para os efeitos na saúde mediados pelos procedimentos bariátricos. No entanto, em casos de obesidade grave, dados recentes desafiaram a visão predominante, pois as espécies bacterianas associadas à baixa riqueza microbiana (antes da cirurgia) parecem mudar apenas marginalmente após a cirurgia bariátrica, apesar das melhorias metabólicas substanciais. Para testar a validade ou inconsistência desta premissa, estabelecemos uma análise comparativa de parâmetros metabólicos e fatores de risco em indivíduos obesos submetidos a intervenção cirúrgica de perda de peso. Além disso, a expressão e identificação de biomarcadores periféricos, como péptidos gastrointestinais, podem permitir uma melhor caracterização dos fenótipos da obesidade e um diagnóstico mais preciso, melhorando assim o tratamento e seguimento da obesidade numa base individualizada.

   Além disso, propomos explorar se as alterações na microbiota intestinal estão intimamente relacionadas com anormalidades metabólicas e se a intervenção de perda de peso através da cirurgia bariátrica pode determinar uma resposta diferencial na diversidade microbiana intestinal e nos biomarcadores metabólicos em diferentes graus e fenótipos de obesidade, bem como entre sexos.

2. Materiais e métodos 2.1. Desenho do Estudo e Participantes Foi desenhado um estudo clínico prospetivo, interventivo, comparativo e translacional. Para alcançar os objetivos propostos, serão recrutados 60 doentes obesos agendados para cirurgia bariátrica no Serviço de Cirurgia Geral e Digestiva do mesmo hospital. Os doentes serão inscritos sequencialmente à medida que frequentam a Unidade de Obesidade do Serviço de Endocrinologia do Hospital Universitário Doctor Peset até que o número necessário seja alcançado e desde que cumpram os critérios de inclusão e exclusão descritos abaixo.

   • Critérios de inclusão: doentes com índice de massa corporal (IMC) superior a 40 kg/m² (ou > 35 kg/m² com pelo menos uma comorbidade de obesidade), com idades entre 18 e 65 anos, e com duração conhecida da obesidade superior a cinco anos.
   • Critérios de exclusão: devido à natureza do estudo, serão excluídos doentes com doenças inflamatórias agudas ou crónicas, insuficiência hepática ou renal estabelecida (definida como níveis de transaminases ±2 DP da média e taxa de filtração glomerular estimada [fórmula CKD-EPI] >60), doenças neoplásicas ou causas secundárias de obesidade (por exemplo, hipotiroidismo, síndrome de Cushing).

Antes de participar, todos os doentes – ou seus representantes legais – assinarão um formulário de consentimento informado após receberem uma explicação detalhada dos objetivos do estudo e terem todas as questões respondidas. O estudo aderirá aos princípios éticos da Declaração de Helsínquia e suas emendas subsequentes e receberá aprovação do Comité de Ética do Hospital. Toda a informação médica e dados recolhidos durante o estudo serão mantidos confidenciais de acordo com as leis nacionais.

Para avaliar a influência do grau de adiposidade, os doentes serão classificados em três grupos de acordo com o IMC: 1) Obesidade grave: IMC 35-40 kg/m², 2) Obesidade mórbida: IMC 40-50 kg/m², 3) Obesidade extrema: IMC >50 kg/m².

Para avaliar a influência do perfil metabólico, os doentes também serão divididos em dois grupos: obesos metabolicamente saudáveis (OMS) e obesos metabolicamente anormais (OMA), ajustados para idade e sexo. De acordo com critérios previamente estabelecidos, indivíduos OMA são definidos como tendo pelo menos duas das seguintes alterações cardiometabólicas: 1) Glicemia plasmática em jejum ≥100 mg/dL ou uso de medicação antidiabética; 2) Pressão arterial sistólica (PAS) ≥130 mmHg e/ou pressão arterial diastólica (PAD) ≥85 mmHg, ou uso de medicação anti-hipertensora; 3) Concentrações de triglicerídeos ≥150 mg/dL; 4) Colesterol HDL <40 mg/dL em homens ou <50 mg/dL em mulheres, ou uso de medicamentos hipolipemiantes. Por outro lado, indivíduos OMS são definidos como aqueles que não cumprem nenhum dos critérios acima. Além disso, diferenças relacionadas com o sexo também serão analisadas.

Antes da cirurgia, o dietista-nutricionista implementará uma intervenção dietética consistindo numa dieta hipocalórica individualizada de acordo com as necessidades nutricionais do doente e ajustada para a obesidade. O plano dietético será qualitativamente completo, aderindo à seguinte distribuição de macronutrientes: 55% hidratos de carbono, 30% gorduras e 15% proteínas. Durante as duas semanas que precedem o procedimento de cirurgia metabólica, será administrada uma dieta muito baixa em calorias usando saquetas Optisource®, divididas em três ingestões diárias. A intervenção dietética pós-cirurgia bariátrica será realizada progressivamente, visando a perda de peso e a normalização metabólica. As visitas de seguimento ocorrerão aos 1, 6 e 12 meses, tendo em conta a tolerância individual e as necessidades nutricionais.

2.2. Recolha e análise de dados Todos os sujeitos serão submetidos a uma avaliação inicial, incluindo avaliação do estado nutricional e fatores de risco cardiovascular e comorbidades (hipertensão, apneia obstrutiva do sono, dislipidemia), bem como avaliação para excluir causas secundárias de obesidade. Ao longo do estudo, tanto na linha de base como durante os seguimentos pós-cirúrgicos, os doentes serão submetidos a avaliações analíticas, avaliação da composição corporal e metabolismo basal, estudos de microbiota e determinação de hormonas gastrointestinais. Os resultados obtidos serão analisados usando SPSS 17.0. Para variáveis categóricas, será avaliada a distribuição de frequências e a percentagem total de casos. Para variáveis quantitativas, serão analisados a média, o intervalo e o desvio padrão. O teste de Kolmogorov-Smirnov será realizado para determinar se as variáveis quantitativas seguem uma distribuição normal. Diferenças nas variáveis metabólicas entre grupos (sexo, perfil metabólico) serão analisadas usando um teste t não emparelhado ou o teste U de Mann-Whitney, e para graus de obesidade, será realizada uma ANOVA. Para avaliar alterações após a intervenção cirúrgica, será conduzida uma ANOVA de medidas repetidas ou um teste t emparelhado. Finalmente, as correlações serão avaliadas usando correlação bivariada de Pearson ou Spearman. Além disso, serão realizadas análises de regressão logística para desenvolver modelos preditivos para grupos específicos.