Os efeitos de uma intervenção de exercícios combinados de 12 semanas no microbioma intestinal de adultos mais velhos

O trato gastrointestinal (GI), bem como os micróbios que ali vivem e prosperam, já foram considerados apenas parte de um órgão cuja única função era a digestão dos alimentos. Contudo, durante a última década, evidências crescentes demonstram que os micróbios que residem no trato gastrointestinal fazem muito mais do que apenas digerir os alimentos. Eles têm a capacidade de moldar vários sistemas fisiológicos do hospedeiro, como a função imunológica, e de contribuir para um processo de envelhecimento saudável. Além disso, podem estar envolvidos na fisiopatologia de diversas doenças de natureza aguda (por exemplo, infecção respiratória aguda, intoxicação alimentar) e crónica (por exemplo, doença inflamatória intestinal, asma, depressão, doença metabólica). A chave para esta influência na saúde do hospedeiro é a composição e a atividade funcional da comunidade microbiana intestinal. Ambas as características são afetadas por fatores como idade, dieta, estresse e medicamentos. Assim, o microbioma intestinal é modificável, com potencial para impactar muitos aspectos da saúde e do bem-estar, tanto benéfica como prejudicial.

A diversidade e a composição da microbiota intestinal mudam ao longo da vida. A colonização inicial começa no nascimento e evolui ao longo da vida do hospedeiro (Larrosa, 2016) atingindo a sua fase inicial de maturação por volta dos 2-3 anos de idade e permanecendo relativamente estável durante a idade adulta. À medida que o hospedeiro começa a envelhecer, a composição e a atividade da microbiota intestinal mudam (Kundu et al., 2017). Uma microbiota intestinal envelhecida é caracterizada por uma diversidade reduzida, resiliência reduzida (Claesson et al., 2012) e grande variabilidade interindividual (Claesson et al., 2011, 2012; The Human Microbiome Project Consortium, 2012). De interesse específico para a saúde do hospedeiro é a abundância reduzida de Bifidobactérias (Biagi et al., 2010; Gueimonde et al., 2010; Hopkins, 2001; Salazar et al., 2013) e Lactobacilli (Kim & Benayoun, 2020), e uma aumento da abundância de patobiontes. Estas alterações resultam numa composição desequilibrada da microbiota intestinal – chamada disbiose – e estão associadas ao envelhecimento pouco saudável.

Existem vários fatores que podem contribuir para a disbiose na idade avançada, como alterações na sensação gustativa (Doty et al., 1984), diminuição na produção de saliva (Salazar et al., 2017) e enfraquecimento da força de mastigação (Choi & Lee, 2016; Newton et al., 1993) que em conjunto podem levar ao consumo de uma dieta mais monótona (Rinninella et al., 2019). Isto, combinado com a redução do apetite e, portanto, redução da ingestão de nutrientes e energia (fenómenos denominados "anorexia do envelhecimento") (Landi et al., 2016), alterações na fisiologia intestinal (redução da motilidade intestinal) (Lovat, 1996), a presença de tratamentos com antibióticos (Bartosch et al., 2004; Iizumi et al., 2017; Pérez-Cobas et al., 2013), consumo de AINEs (Mäkivuokko et al., 2010), polifarmácia (Ticinesi et al., 2017), uma o sistema imunológico enfraquecido (Nagpal et al., 2018) e as condições de vida (Haran et al., 2018) acabarão por levar a um desequilíbrio da microbiota, resultando em disbiose.

Num intestino disbiótico, uma série de alterações mediadas por micróbios podem impactar a saúde do hospedeiro. Por exemplo, bactérias patogénicas podem perturbar a barreira intestinal e os seus subprodutos, como o lipopolissacárido bacteriano (LPS), podem entrar na circulação sistémica e causar inflamação crónica (Shimizu, 2018). Isto, combinado com a inflamação crónica persistente de baixo grau que ocorre com a idade (conhecida como “inflamação”) e a imunossenescência que ocorre durante o processo de envelhecimento, aumentará o estado inflamatório e pode contribuir para diversas doenças/condições, como a obesidade (Ley et al., 2006), diabetes tipo 1 (Wen et al., 2008), diabetes tipo 2 (Larsen et al., 2010), doenças inflamatórias intestinais (DII) (Frank et al., 2007), fragilidade (Claesson et al., 2007). al., 2012), resistência à insulina (Cani et al., 2007), doenças cardiovasculares (DCV) (Wang et al., 2011; W. Zhu et al., 2016), asma (Arrieta et al., 2015), câncer colorretal (Sobhani et al., 2011), distúrbios relacionados ao estresse (Burokas et al., 2017), demência (Cattaneo et al., 2017), hipertensão (Yan et al., 2017), doença de Alzheimer (Vogt et al., 2017), doença de Alzheimer (Vogt et al., 2017). ., 2017), doença de Parkinson (Santos et al., 2019) e artrite reumatoide (Kishikawa et al., 2020). Além disso, as perturbações neste ecossistema fortemente regulado afectarão o metabolismo energético, a absorção de nutrientes, a regulação do apetite, o sistema imunitário e a síntese de vários metabolitos essenciais, tais como ácidos gordos de cadeia curta (AGCC) e vitaminas. Portanto, intervenções para alterar o microbioma intestinal para um perfil “mais jovem” e menos disbiótico são desejáveis ​​em adultos mais velhos, como parte do envelhecimento bem-sucedido.

No presente projeto, que faz parte de um programa de investigação de doutoramento, estamos interessados ​​em saber se o exercício/atividade física (AF) pode influenciar positivamente a composição e a atividade funcional do microbioma intestinal dos idosos. Embora seja uma área de investigação relativamente nova, vários estudos demonstraram que a AF e o exercício estão associados a um microbioma intestinal alterado, tanto em termos de composição microbiana como de actividade funcional em populações mais jovens. Barton et al., (2017), por exemplo, compararam a composição da microbiota intestinal de atletas profissionais de rugby com controles sedentários e verificaram que suas microbiotas eram distintamente diferentes. Os atletas apresentaram maior diversidade microbiana, maior produção de bactérias SCFA e maior abundância de vias relacionadas à saúde quando comparados aos controles sedentários. A mesma conclusão foi alcançada por Bressa et al., (2017), que descobriram que mulheres ativas na pré-menopausa tinham uma composição de microbiota diferente quando comparadas com mulheres sedentárias. Mais especificamente, as mulheres saudáveis ​​tinham uma maior abundância de espécies bacterianas promotoras da saúde, como Faecalibacterium prausnitzi, Roseburia hominis e Akkermansia muciniphila. Além disso, também encontraram uma associação inversa entre diversidade microbiana e comportamento sedentário e uma correlação entre gordura corporal, idade, massa muscular e atividade física com diversas populações bacterianas. Estes estudos anteriores demonstram que a atividade física está associada a uma microbiota intestinal associada à saúde, no entanto, nenhum deles controlou a influência da dieta como fator de confusão. Na verdade, é possível que pessoas fisicamente ativas tendam a ter uma alimentação mais saudável quando comparadas a pessoas inativas ou sedentárias, e isso pode afetar os resultados. Allen et al., (2018), no entanto, demonstraram que 6 semanas de treinamento físico de resistência foram capazes de induzir mudanças na microbiota intestinal em indivíduos magros, mas não em obesos, independentemente da dieta, sugerindo que o exercício/AF pode de fato induzir mudanças na a composição do microbioma intestinal em si. No estudo anterior, o exercício foi capaz de aumentar a concentração de SCFAs e das bactérias que os produzem. No entanto, as alterações induzidas pelo exercício na microbiota intestinal retornaram aos valores iniciais após um período de intervalo de 6 semanas, durante o qual os participantes retornaram ao seu estilo de vida sedentário. Estas descobertas sugerem que a manutenção do exercício pode ser necessária para manter ou melhorar as alterações benéficas que ocorrem na microbiota intestinal.

Concentrando-nos agora em estudos realizados em adultos mais velhos, pouco se sabe sobre os efeitos do exercício/AF ou do comportamento sedentário no microbioma intestinal, com apenas 9 publicações até agora, consistindo em 3 estudos de intervenção, dois realizados na Ásia (Taniguchi et al., 2018). ; F. Zhong et al., 2020) e um nos EUA (Erlandson et al., 2021) e 6 estudos observacionais, realizados na Suécia (Fart et al., 2020), EUA (Langsetmo et al., 2019; Q . Zhu et al., 2020), Israel (Magzal et al., 2022), Irlanda (X. Zhong et al., 2021) e Eslováquia (Šoltys et al., 2021). Os estudos de intervenção tiveram duração de 5 (Taniguchi et al., 2018), 8 (F. Zhong et al., 2020) e 24 semanas (Erlandson et al., 2021). Além disso, houve um estudo de intervenção não randomizado com duração de 12 semanas (Morita et al., 2019). Uma revisão sistemática publicada recentemente sobre os efeitos do exercício e da AF no microbioma intestinal de idosos, produzida pelo nosso grupo de pesquisa (Ramos et al., 2022), que teve como objetivo resumir os resultados de estudos em humanos realizados neste tópico, descobriu que exercício/ A AF foi capaz de aumentar a abundância de bactérias relacionadas com a saúde e diminuir a abundância de bactérias nocivas, e que as pessoas mais velhas que eram mais ativas tendiam a ter uma melhor composição da microbiota intestinal contendo mais bactérias relacionadas com a saúde do que quando comparadas com os seus homólogos inativos. No entanto, devido às disparidades metodológicas entre os estudos, foi difícil encontrar um consenso sobre quais táxons foram mais responsivos/associados à AF/exercício. Com base na informação recolhida nessa revisão sistemática, foram feitas algumas recomendações relativamente a futuros estudos na área, tais como a necessidade de realizar mais estudos observacionais em populações ocidentais (uma vez que a maioria das publicações são em populações asiáticas), a necessidade de realizar estudos de alta estudos de intervenção de exercício de qualidade, controlando alguns fatores de confusão importantes (como dieta e composição corporal) em adultos mais velhos e incluindo diferentes tipos de exercício. Outra via seria avaliar os efeitos do comportamento sedentário no microbioma intestinal dos adultos mais velhos, uma vez que foi anteriormente demonstrado que as pessoas inativas têm uma composição do microbioma intestinal diferente quando comparadas com as suas contrapartes ativas.

Nosso grupo de pesquisa está atualmente conduzindo um estudo observacional que visa comparar a composição do microbioma intestinal de idosos fisicamente ativos e fisicamente inativos residentes na comunidade. Queremos investigar se o exercício/AF tem um efeito benéfico no microbioma intestinal de uma amostra de 100 idosos do Reino Unido e avaliar se existe alguma associação entre composição corporal, aptidão cardiorrespiratória e função física com certos táxons bacterianos.