Explorando o mecanismo de ação da fibra dietética na microbiota intestinal e metabólitos (MERLIN)

De todos os pacientes que receberam radioterapia para câncer em 2018 e 2019, 28,6% foram tratados para malignidade pélvica. A dose de radioterapia necessária para curar o tumor muitas vezes causa efeitos colaterais nos tecidos saudáveis ​​circundantes, o que pode afetar significativamente a qualidade de vida dos pacientes. A quimiorradiação, a adição de quimioterapia à radioterapia, melhora as taxas de cura do tumor ao radiossensibilizar o tumor, mas à custa de efeitos teciduais normais piorados. A maioria dos pacientes com mais de 80 anos é incapaz de tolerar a quimiorradiação. Com uma população envelhecida, há uma necessidade clínica urgente de encontrar alternativas à quimiorradiação.

Uma diferença na composição e diversidade da microbiota intestinal foi encontrada em respondedores versus não respondedores à imunoterapia e em pacientes com diferentes níveis de toxicidade após a radioterapia. Isso indica que a microbiota pode ser usada para prever, prevenir ou tratar a enteropatia por radiação. Um efeito colateral frequentemente encontrado em pacientes de radioterapia pélvica é a diarreia. Muitos pacientes de radioterapia pélvica recebem uma forma de fibra dietética, conhecida como casca de psyllium (casca de ispaghula ou FybogelTM) para controlar seus sintomas diarreicos. Fibras dietéticas como psyllium e inulina são carboidratos não digeríveis encontrados em frutas, vegetais, grãos integrais e legumes. Eles são fermentados anaerobicamente pelas bactérias intestinais, produzindo SCFAs, incluindo acetato, propionato e butirato. Os SCFAs são os principais atores na interação entre dieta, microbiota e saúde, e possuem propriedades anti-inflamatórias e também antitumorais.

Está comprovado que uma alta ingestão de fibras dietéticas diminui o risco de diabetes tipo 2, câncer de cólon e doenças cardiovasculares, reduzindo a digestão e a absorção de macronutrientes e diminuindo o tempo de contato de carcinógenos com o lúmen intestinal. Há evidências emergentes de que a inclusão de suplementos de fibra dietética na dieta pode modificar a resposta do tumor à radioterapia. Se confirmado em humanos, isso seria um grande avanço no tratamento de pacientes.

Em um modelo de colite em camundongos, exibindo sintomas agudos semelhantes aos devidos à radioterapia, a adição de psyllium na dieta reduziu a inflamação colônica e protegeu as junções intestinais apertadas. Isso impediu a penetração de moléculas inflamatórias luminais através da parede intestinal. Em um sistema modelo semelhante, o psyllium reduziu a gravidade da colite em camundongos livres de patógenos e germes específicos C57BL/6, por meio de mecanismos dependentes e independentes da microbiota.

A inulina, outra fibra dietética, é rapidamente fermentada no intestino grosso proximal. Aqui, ele aumenta seletivamente o crescimento do produtor de butirato Faecalibacterium prausnitzii e Bifidobacterium spp.. As bifidobactérias estão associadas a efeitos antitumorais e aumento da função das células dendríticas, levando ao aumento do priming e acúmulo de células T citotóxicas (CD8+) no microambiente tumoral.

Os pesquisadores encontraram dados preliminares promissores em nossos estudos com camundongos, indicando que o psyllium com inulina aumenta o controle do tumor. Camundongos imunodeficientes alimentados com uma dieta de 10% de inulina tiveram um melhor controle do tumor após radiação ionizante de 6 grays (Gy). Camundongos imunocompetentes mostraram um crescimento tumoral retardado ao receber psyllium mais inulina quando comparado a uma dieta normal ou pobre em fibras, acompanhado por infiltração tumoral significativamente aumentada de células T citotóxicas. Psyllium mais inulina também aumentou significativamente a porcentagem de restos intestinais após 14 Gy em comparação com uma dieta pobre em fibras ou psyllium sozinho. Uma dieta de psyllium mais inulina também modificou a imunidade intestinal, particularmente as células B. Além disso, em aloenxertos derivados de células de câncer de bexiga de camundongos UPPL 1591, as células T CD8+ (citotóxicas) pontuaram mais alto para psyllium e psyllium mais inulina do que psyllium mais amido resistente. No entanto, em comparação com os humanos, os camundongos endogâmicos são geneticamente mais semelhantes e são mantidos em condições ambientais controladas, portanto, os humanos provavelmente demonstrarão mais variabilidade em resposta à intervenção com fibra alimentar.

Os pesquisadores estudarão um grupo de participantes humanos para avaliar a tolerância e as respostas à inulina e ao psyllium mais inulina, em termos de efeitos colaterais intestinais, alterações significativas na microbiota, níveis de SCFAs no plasma e nas fezes e citocinas inflamatórias plasmáticas. Os investigadores também investigarão se respondedores e não respondedores dentro do estudo podem ser identificados a partir de informações dietéticas basais e/ou atividade microbiana (com base em medições de SCFA fecais), já que a dieta atual de um indivíduo influenciará sua resposta à modificação da fibra alimentar.