Resumo do Microbioma Humano - 2º Frequência (PDF)

Resumos de Microbioma Humano Definição de microbioma Descobertas importantes Todas as descobertas importantes levaram a conceitos da microbiologia. Começou em 1991 com uma teoria que via o microbioma como um todo, onde em 1995 foi descoberto o primeiro genoma. Em 2005 surgiu o Projeto Microbiom...

Resumos de Microbioma Humano Definição de microbioma Descobertas importantes Todas as descobertas importantes levaram a conceitos da microbiologia. Começou em 1991 com uma teoria que via o microbioma como um todo, onde em 1995 foi descoberto o primeiro genoma. Em 2005 surgiu o Projeto Microbioma Humano. Em 2008 surgiu um projeto relacionado com a microbiologia do solo, o TerraGenome. Por fim, em 2010 surgiu o projeto do microbioma do planeta terra. Mudanças no paradigma ✓ 1º - Inicialmente acreditava-se que os microrganismos não exibiam comportamento social ou não dependiam de interações sociais para causar doenças, a sua sobrevivência e reprodução não dependiam de relações sociais complexas com outros membros da mesma espécie e estes atuavam sozinhos, sem a necessidade de cooperação com outros organismos. Isto poderia incluir bactérias, vírus ou fungos que são capazes de causar doenças por si só, sem a necessidade de uma interação complexa com outros microrganismos. ✓ 2º - Posteriormente, a microbiologia passou a ser vista com a biologia e outras áreas, sendo dito que há uma interação entre os “seres superiores” e os microrganismos. ✓ 3º - O último paradigma diz que há uma interação entre todas as “áreas da vida”, onde todas as formas de vida se passam a ver de forma integrada, tendo sido introduzido o conceito de “One Health”. Microbiota Vs microbioma O microbioma corresponde à microbiota (conjunto de todos os microrganismos que coexistem num determinado ambiente – reunião de microrganismos) que engloba microrganismos pertencentes a diferentes reinos como as bactérias, domínio archaea, fungos, protozoários e algas + o “teatro de atividade” (tudo o que a microbiota tem a capacidade de realizar) englobando elementos estruturais microbianos como proteínas/péptidos, lípidos, polissacarídeos, ácidos nucleicos (DNA/RNA), elementos genéticos móveis, incluindo os vírus, bacteriófagos e transposões, elementos estruturais externos/internos como as condições ambientais (DNA fóssil incorporado nas condições ambientais do habitat e metabolitos microbianos como toxinas, moléculas orgânicas e inorgânicas e moléculas sinalizadoras. - Microbioma É definido como uma comunidade microbiana característica que ocupa um habitat razoavelmente bem definido, na qual possui propriedades físico-químicas distintas. O microbioma não se refere apenas aos microrganismos envolvidos, mas também abrange o "teatro de atividade" deles, resultando na formação de nichos ecológicos específicos. O microbioma, que constitui um ecossistema microbiano dinâmico (vai variando) e interativo (está presente em todo o lado e interage “com tudo”), sujeito a mudanças ao longo do tempo e em escala, está integrado em macroecossistemas, incluindo hospedeiros eucarióticos, sendo crucial para seu funcionamento e saúde. Quando se fala de microbioma surgem três questões centrais que refletem aspetos essenciais para compreender a complexidade e o papel deste ecossistema microbiano no corpo humano e noutros ambientes, de forma a serem desenvolvidas aplicações práticas e estratégias de saúde baseadas na manipulação destas comunidades: - Who is there? Que se refere ao potencial microbiano relacionado com o material celular disponível. As células são o ponto no estudo do material celular, através da microscopia que engloba o fenótipo microbiano (características observáveis dos microrganismos, como a sua forma, estrutura e comportamento) e padrões de colonização (forma como os microrganismos se estabelecem e ocupam espaços num determinado ambiente) e através da culturomia (cultoromics - cultivo e a análise extensiva de microrganismos presentes numa amostra) que engloba a caracterização de espécies (Spp.) e a função celular. - What can they do? Que se refere ao potencial metabólico relacionado com o material genético disponível O nível do DNA e RNA é o ponto no estudo do microbioma ao nível dos genes, através, no caso do DNA, do método do código de barras (metabarcoding - identificação e análise de espécies microbianas presentes numa amostra com base na amplificação e sequenciamento de marcadores genéticos específicos) que engloba a composição da comunidade e as redes microbianas (estudo das interações e relações entre diferentes microrganismos numa comunidade) e da metagenómica (análise genómica da comunidade de microrganismos de um determinado ambiente por técnicas independentes de cultivo) que engloba a caracterização dos genes e genomas e a exploração das funções biológicas associadas ao genes identificados. No caso do RNA é através da metatranscriptómica (abordagem científica que se concentra no estudo direto da expressão génica de uma comunidade microbiana num ambiente específico. Em vez de analisar apenas o DNA ou RNA total, como na metagenômica, esta concentra-se nos RNAs mensageiros (mRNAs) presentes nas células) que engloba a expressão genética e a função ativa dos genes. - What are they doing? Que se refere à função microbiana relacionada com vias metabólicas ativas O ponto no estudo do microbioma ao nível da estrutura corresponde às proteínas e metabolitos, através, no caso das proteínas, da metaproteómica (área da pesquisa científica que se concentra na análise direta das proteínas presentes numa comunidade microbiana ou num ambiente específico) que engloba a expressão proteica e as funções metabólicas ativas e através, no caso dos metabolitos, da metabolómica (disciplina científica que se concentra na análise sistemática e abrangente dos metabólitos presentes numa célula, tecido ou organismo num determinado momento) que engloba a produção de metabolitos e a caracterização dos produtos microbianos. Evolução do holobionte Coevolução de um organismo hospedeiro e os seus simbiontes associados num sistema ecológico conhecido como holobionte que se refere à unidade formada pelo organismo hospedeiro e os seus simbiontes, que podem incluir bactérias, fungos, vírus e outros microrganismos associados. O estado saudável do microbioma propõe uma diversidade de microrganismos que gera a relação de simbiose. Neste estado o microbioma das pessoas é mais igual. O estado da doença é um estado em que um agente patogénico “sobrevive” com a ajuda de de outro indivíduo. O estudo do microbioma ao longo dos anos, devido às mudanças na dieta da população entre outros fatores que provocava uma mudança na microbiota dos indivíduos, levou a uma medicina de precisão. Para isto contribuíram microrganismos do solo, devido à presença destes em alimentos e às suas comunidades complexas, em que para o estudo destes foram feitas inoculações individuais, chegando-se ao conceito de agricultura de precisão. Os conceitos de medicina e agricultura de precisão levaram a tratamentos de precisão, contribuindo para a evolução do conhecimento do microbioma. Janela de oportunidade para a modulação do microbioma As diferentes fases da vida e a evolução e o crescimento das pessoas, são aqueles que modulam o microbioma de cada um e o define. Como por exemplo, no caso da gestação a “vida” da mãe e toda a sua rotina pode definir o microbioma do filho. ✓ Período Pré-natal - Dieta materna - Genética do hospedeiro - Infeções maternas - Ambiente (fatores ambientais) - Uso materno de probióticos - Localização geográfica  ✓ Período Neonatal - Tipo de parto: vaginal ou cesariana - Idade gestacional - Peso à nascença ✓ Período Pós-natal - Alimentação: aleitamento materno ou por fórmula - Tamanho da família - Estilo de vida da família - Uso de antibióticos - Tempo e tipo de desmame - Ambiente (fatores ambientais) / localização geográfica As 3 doenças que mais afetam o microbioma ✓ Dermatite atópica ✓ Alergias alimentares ✓ Asma Todas estas estão relacionadas com um distúrbio do microbioma intestinal e todas apresentam distúrbios noutros tipos de microbioma, nomeadamente no da pele e do pulmão, onde há uma alteração dos tipos de microrganismos presentes no organismo da população. Havendo um aumento ou descida destes em cada um dos tipos de doença. Microbiota Vs Microbioma O termo “microbioma” foi atribuido por Joshua Lederberg em 2001. No entanto, este termo e a sua definição geram confusão e confundimento aos pesquisadores, devido ao termo “microbiota” e a todos os outros que tenham uma terminação semelhante. Microbioma humano É o conjunto de todos os microrganismos que vivem em associação com o corpo humano. Essas comunidades incluem eucariotas, archaea bactérias e vírus. As bactérias num corpo humano médio são dez vezes mais numerosas do que as células humanas, totalizando cerca de 1000 genes a mais do que os presentes no genoma humano. No entanto, devido ao seu tamanho pequeno, os microrganismos compõem apenas cerca de 1 a 3% da nossa massa corporal. Esses micróbios geralmente não nos prejudicam, na verdade, são essenciais para manter a saúde. Por exemplo, produzem certas vitaminas que não temos os genes para fabricar, decompõem a nossa comida para extrair nutrientes necessários para sobreviver, ensinam os nossos sistemas imunológicos a reconhecer invasores perigosos e até produzem compostos anti-inflamatórios úteis que combatem outros microrganismos causadores de doenças. Um número crescente de estudos tem demonstrado que mudanças na composição dos nossos microbiomas correlacionam-se com inúmeras condições de doença, levantando a possibilidade de que a manipulação dessas comunidades possa ser usada para tratar doenças. Diversidade do microbioma humano A diversidade microbiana é um fator-chave na prevenção de doenças, tanto em plantas quanto no trato intestinal humano. Apesar dos inúmeros estudos sobre a definição de uma "microbiota saudável", as fronteiras entre eubiose (equilíbrio saudável) e disbiose (desequilíbrio prejudicial) ainda representam um desafio significativo para o futuro. Outra interpretação interessante das interações microbianas-hospedeiro é o chamado "princípio Anna Karenina", que afirma que, paralelamente ao ditado de Leo Tolstoy de que "todas as famílias felizes são iguais; cada família infeliz é infeliz à sua maneira", indivíduos disbióticos variam mais na composição da comunidade microbiana do que os indivíduos saudáveis. Por exemplo, descobriu-se que os microbiomas de corais saudáveis são mais uniformes do que os de corais doentes. Da mesma forma, um estudo muito recente constatou que a composição da comunidade e as respostas imunológicas são significativamente menos estáveis em indivíduos com doença inflamatória intestinal do que em indivíduos saudáveis. Projeto do microbioma humano Iniciativa do national institutes of health (NIH) de pesquisa lançada em 2007 com o objetivo de mapear e compreender a diversidade genética dos microrganismos que habitam o corpo humano. Este projeto colaborativo envolveu diversos cientistas e instituições em todo o mundo. - Principais Objetivos do Projeto do Microbioma Humano: ✓ Caracterização do Microbioma: O projeto procurou identificar e caracterizar os microrganismos (como bactérias, vírus, fungos) presentes em diferentes partes do corpo humano, como o trato gastrointestinal, a pele, a boca, entre outros. ✓ Sequenciamento Genómico: Utilizando tecnologias avançadas de sequenciamento genómico, os pesquisadores procuraram obter informações sobre os genes e a diversidade genética dos microrganismos. ✓ Relação com a Saúde: Uma das metas fundamentais era entender como a composição e a atividade do microbioma humano estão relacionadas com a saúde humana. Isso envolveu investigações sobre a influência do microbioma em processos fisiológicos, sistema imunológico, metabolismo e o desenvolvimento de doenças. ✓ Padrões de Comunidades Microbianas: O projeto procurou identificar padrões comuns e variáveis na composição do microbioma entre indivíduos saudáveis e em diferentes populações. ✓ Desenvolvimento de Recursos e Ferramentas: O Projeto do Microbioma Humano contribuiu para o desenvolvimento de recursos e ferramentas para a pesquisa microbiómica, incluindo bancos de dados e tecnologias de análise. O que são micróbios? É um termo frequentemente usado para se referir a bactérias, sendo o seu significado mais amplo, formas de vida microscópicas. Estes englobam diversos tipos de formas de vida, como bactérias, vírus, bacteriófagos, fungos, protozoários e formas do domínio archaea. Na natureza um dos princípios fundamentais destes é que não vivem isolados, interagindo como comunidades. Mais de 99% dos microrganismos não causam doenças, muitos destes são benéficos para: Produção/regeneração de solos Produção de oxigénio Bases de terias alimentares (oceano, florestas) Apoio à saúde das plantas, animais e humanos O microbioma humano Milhares de espécies microbianas, possuindo milhões de genes, coexistem com os seres humanos. Esses micróbios são adquiridos a cada geração.  Os genes microbianos codificam imensas capacidades metabólicas para proteger, desintoxicar, metabolizar e comunicar. Como exemplo, o microbioma intestinal que possui a capacidade metabólica semelhante à do fígado. O microbioma humano amplia, estende e suporta as capacidades codificadas no genoma humano. Conhecidos como o microbioma, a maioria deles não é cultivável. Região do Corpo | Números - Boca (total): 10^10 - Pulmões (estimado): ~10^9/ml - Leite materno (estimado): ~10^9/L - Pele (total): 10^12 - Trato gastrointestinal (total): 10^14 - Vagina: 10^9/ml Nota: O microbioma humano contribui para a homeostase. Oligossacarídeos do leite humano (HMOs) São componentes presentes no leite humano que desempenham papéis importantes no desenvolvimento do sistema imunológico do bebé e na promoção de um microbioma saudável. Estes são um dos principais alimentos microbianos para o desenvolvimento do microbioma em desenvolvimento e protegem contra agentes patogénicos invasores, existindo centenas de tipos diferentes de HMOs. Co-desenvolvimento do microbioma/sistema imunológico O desenvolvimento do sistema imunológico é uma progressão complexa e contínua. No início (recém-nascido/3 meses), a imunidade passiva adquirida da mãe desempenha um papel significativo, seguida pelo desenvolvimento gradual da imunidade ativa (adpativa) à medida que a criança (1 ano/ 6 anos) entra em contato com o ambiente e o microbioma. A interação entre o microbioma e o sistema imunológico continua a moldar a resposta imunológica ao longo da vida. ✓ Recém-nascido Propriedades imunológicas maternas transferidas no útero. ✓ Bebé de 3 meses O bebê começa a produzir anticorpos. ✓ Bebé de 1 ano Níveis de anticorpos em torno de 15-20% dos níveis de adultos. ✓ Criança de 6 anos Níveis normais de anticorpos, indicando um sistema imunológico mais maduro e adaptado. Nota: O microbioma torna-se mais semelhante ao de um adulto nos primeiros 1-2- 3 anos de vida. Até aos 3 anos este está em evolução. A partir daqui estabilizam para as interações com outros. A microbiota e o hospedeiro interagem para regular a saúde humana. Realiza a digestão de substâncias "indigeríveis" (por exemplo, material vegetal, células hospedeiras, muco). "Educa" o sistema imunológico para distinguir entre o próprio e o não próprio (estranho). Produz substratos de energia para as células hospedeiras (por exemplo, Ácidos Gordos de Cadeia Curta como o acetato). Desintoxica/ativa medicamentos. Produz compostos benéficos (por exemplo, vitaminas B e K, antimicrobianos). Comunica-se com o cérebro. O racional por trás do projeto do microbioma humano - Mudanças no microbioma e aparecimento de doenças “modernas”? O aparecimento de doenças modernas não funciona bem assim, não aparecem diversas doenças novas sem contexto algum assim que aparece um projeto. Estas doenças não são assim tao modernas, simplesmente não existiam meios ou não foram propostos para a descoberta destas antes do aparecimento do projeto. A diminuição das doenças infeciosas deveu-se à implantação da vacinação e trato de doenças com antimicrobianos. A relação entre mudanças no microbioma e o surgimento de doenças modernas, incluindo o aumento de distúrbios imunológicos ao longo dos últimos aproximadamente 75 anos, é uma área de pesquisa ativa, mas as conclusões ainda não são definitivas. Vários estudos sugerem que o microbioma desempenha um papel importante na saúde humana, incluindo a regulação do sistema imunológico. Projeto do Microbioma Humano de Dez Anos (FY2007-2016) Programa de recursos comunitários de $215 milhões - Objetivos do programa HMP ✓ Desenvolver recursos de pesquisa/investigação Exemplos incluem conjuntos de dados de referência, métodos clínicos e analíticos, ferramentas estatísticas e computacionais, e pipelines. ✓ Lançar recursos rapidamente Exemplos incluem repositórios públicos e bancos de dados comunitárias, o Centro de Coordenação de Análise de Dados do HMP (DACC), GitHub e reuniões/webinars. ✓ Construir uma comunidade de pesquisa/investigação Recursos do HMP desenvolvidos em ambas as fases Fase Um: Compreende um conjunto de atividades e desenvolvimentos realizados durante os primeiros anos do projeto, provavelmente dentro do período de 2007 a uma data posterior. Fase Dois: Refere-se à continuação das atividades e desenvolvimentos ao longo dos anos, abrangendo potencialmente o período subsequente ao término da Fase Um, até 2016, que é o ano mencionado como o final do Projeto do Microbioma Humano de Dez Anos. ✓ Sequenciamento e outros conjuntos de dados de referência ómica do microbioma e do hospedeiro - Sequências de 16S rRNA e metagenomas de cinco regiões principais do corpo de 300 adultos (homens e mulheres), totalizando mais de 2.000 metagenomas (10 TB) de dados de sequenciamento. Aproximadamente 20-30 TB no total para Fase Um e Dois. - Sequências do genoma humano de indivíduos - Perfis multiómicos (por exemplo transcrição, proteína e metabolitos) de hospedeiros e microbiomas. ✓ Ferramentas computacionais, estatísticas e pipelines para análises de dados multi-ómica de dados - Análise de sequências, incluindo análise meta-transcriptómica. - Análise de composição, vias metabólicas, e redes. - Análise meta-proteómica. - Análise meta-metabolómica. - Análises baseadas em nuvem. ✓ Protocolos analíticos para análise de amostras de microbioma. ✓ Protocolos clínicos para colheita/armazenamento de amostras - Pele - Oral - Trato gastrointestinal - Trato urogenital (vagina e pénis) - Narinas ✓ Protocolos de Comitê de Ética em Pesquisa (IRB) para estudos clínicos do microbioma. ✓ Identificação/avaliação de questões éticas Centro de Coordenação e Análise de Dados do HMP - HMP DACC 2018 ✓ Coleção iHMP Nature - 3 artigos principais - 35 artigos complementares ✓ HMP DACC: - Conjuntos de dados multi-ómicos - Ferramentas associadas - Pipelines Possíveis fatores que causam impacto no microbioma Saneamento: O acesso a condições sanitárias modernas, embora benéfico para a saúde geral, pode limitar a exposição a microrganismos ambientais que historicamente teriam interagido com o corpo humano. Água Potável Limpa: A disponibilidade de água potável limpa reduz a exposição a microrganismos presentes em fontes de água não tratada. Higiene Pessoal: Práticas de higiene pessoal, como o hábito de banho frequente e o uso de produtos de limpeza, podem influenciar a composição do microbioma da pele. Uso de Antibióticos: A utilização extensiva e inadequada de antibióticos pode causar alterações significativas no microbioma, eliminando tanto microrganismos patogénicos quanto benéficos. Nascimento por Cesariana: O método de parto influencia a colonização inicial do microbioma do bebê, com nascimentos por cesariana resultando em uma exposição diferente a microrganismos em comparação com nascimentos vaginais. Alimentação com Fórmula: O uso generalizado de fórmulas infantis em vez de amamentação pode influenciar a composição do microbioma intestinal em bebés.  Amálgamas de Mercúrio (Hg): A presença de amálgamas dentárias de mercúrio pode ter efeitos na saúde bucal e potencialmente no microbioma oral. Alimentação Processada: Dietas ricas em alimentos processados, com baixo teor de fibras e alto teor de açúcares, podem afetar a diversidade e a composição do microbioma intestinal. Expansão da pesquisa do microbioma humano no NIH ao longo do período de 2007 a 2016 A nossa microbiota intestinal regula nosso fenótipo? 1. O estudo de pessoas magras e obesas mostrou a presença de bactérias específicas (por exemplo, C. minuta) encontradas apenas em pessoas magras. 2. A transferência de fezes de pessoas magras para ratinhos resultou em ratinhos magros. A transferência de fezes de pessoas obesas para ratinhos resultou em ratinhos obesos. 3. No entanto, a transferência de fezes de pessoas obesas juntamente com C. minuta resultou em ratinhos magros. Conclusão: A microbiota intestinal pode regular o fenótipo do hospedeiro, neste caso - a obesidade. Microbioma e doenças Mais de 100 classes de doenças aumentaram entre 2012 e 2016 e ocorreram devido ao microbioma (alterações). ✓ Trato gastrointestinal (GI) - Cancro gástrico - Cancro esofágico - Doença inflamatória intestinal (IBD) - Cancro colorretal - Colite ulcerativa - Cancro cervical - Doença de Crohn - Doença do refluxo gastroesofágico (GERD) ✓ Pulmões - Enterocolite necrotizante (NEC) - Asma - Obesidade - Fibrose cística - Síndrome metabólica - Diabetes tipo 1 e tipo 2 ✓ Pele ✓ Coração - Eczema - Psoríase - Doenças cardiovasculares - Acne - Artrite reumatoide ✓ Cérebro/mental ✓ Vagina - Esclerose múltipla - Epilepsia - Vaginose bacteriana - Alzheimer - Parto prematuro - Autismo - Transtornos psiquiátricos ✓ Fígado - Doença hepática não alcoólica ✓ Cancros (NAFLD) - Linfoma de Hodgkin - Esteatose alcoólica - Cancro do fígado Disbiose Refere-se a um desequilíbrio ou perturbação na composição normal do microbioma. Pode ser causada por fatores como antibióticos, dieta, stress ou doença. A disbiose tem sido associada a diversas condições de saúde, incluindo doença inflamatória intestinal, obesidade e alergias. Esta pode ser por: - Micróbios derivados do ambiente (ex. cáries dentárias) - Quando os micróbios comensais que fazem parte do corpo se tornam patogénicos ('patobionte', ex. DII) - Translocação de micróbios comensais (ex. lúpus) Pelo menos três mecanismos gerais pelos quais os micróbios podem causar doenças, cada um dos quais vai necessitar de intervenções específicas. Desenvolvimento de tratamentos baseados no microbioma - Intervenções terapêuticas baseadas no microbioma Transplante fecal de microbiota (transferência de material fecal saudável de um doador para um receptor para tratar certas condições gastrointestinais.) Consórcios microbianos derivados do microbioma Produtos bioterapêuticos vivos Terapia com bacteriófagos Farmacobióticos - Microbioma como fonte de novos medicamentos NIH council of councils – January 27, 2017 “Small molecules from the human microbiota” Michaek Fischbach (UCSF) Explorou dados metagenómicos do HMP para descobrir e desenvolver novos e inovadores antibióticos. Tipos de microbiomas - Microbiomas atmosféricos - Microbiomas do solo e das plantas - Microbiomas de astronautas/ISS - Microbiomas de Gado/Aves - Microbiomas de combatentes em guerra - microbiomas de recifes de coral e oceanos - microbiomas de hospitais e ambientes construídos 2016: iniciativa nacional do microbioma Em 2016, foi anunciada a Iniciativa Nacional do Microbioma (National Microbiome Initiative) nos Estados Unidos. Essa iniciativa foi mencionada num blog da Casa Branca em 13 de maio de 2016. Algumas características e desenvolvimentos relacionados incluíram: Grupo de Trabalho Interagências do Microbioma (MIWG): Um grupo de trabalho interagências composto por 16 agências foi estabelecido para coordenar esforços e promover a colaboração em pesquisas relacionadas ao microbioma. Plano Estratégico Federal: Um plano estratégico federal foi lançado no ano fiscal de 2018 para orientar e coordenar as atividades relacionadas ao microbioma em várias agências governamentais. Iniciativas Lançadas ou a Serem Lançadas: Diversas iniciativas foram ou seriam lançadas em diferentes agências, incluindo o Departamento de Defesa (DOD), o Departamento de Agricultura dos Estados Unidos (USDA), o Instituto Nacional de Padrões e Tecnologia (NIST) e outras. O microbioma humano – Os próximos dez anos ✓ Compreensão mais profunda de como os microbiomas funcionam. ✓ Tratamentos direcionados baseados no microbioma para apoiar a saúde (e tratar doenças) em plantas, animais, humanos e ecossistemas. Microbioma intestinal De modo geral, a importância de um microbioma intestinal saudável é destacada pela recentemente descrita interação entre o intestino e o cérebro, fígado e pulmões, formando os eixos intestino-cérebro, intestino-fígado e intestino-pulmão, tornando o intestino um órgão central para a saúde humana. Sumário 1 Composição: O microbioma humano é altamente diversificado e pode variar significativamente entre os indivíduos. Fatores como genética, dieta, idade e exposições ambientais influenciam a composição do microbioma. Embora existam espécies microbianas centrais comumente encontradas na maioria das pessoas, também há uma variação individual substancial. Estabilidade e Resiliência: Apesar da sua diversidade, o microbioma tende a manter a estabilidade ao longo do tempo, com determinadas espécies microbianas predominando em locais específicos do corpo. Essa estabilidade é crucial para a manutenção da saúde, pois perturbações no microbioma podem levar a várias doenças e condições. Plasticidade do Microbioma: O microbioma pode exibir plasticidade, o que significa que ele pode adaptar-se a mudanças no ambiente ou nas condições do hospedeiro. Por exemplo, alterações na dieta podem levar a mudanças na composição das bactérias intestinais em um período relativamente curto.  Microbiota intestinal A microbiota intestinal tem como funções: - Fermentação de hidratos de carbono (transformação dos hidratos noutras substâncias), resultando na produção de Ácidos gordos de cadeia curta como ácidos acético, butírico, propiónico, além de hidrogénio, dióxido de carbono - Síntese de vitaminas (B e K principalmente) Ácidos biliares - Imunoestimulação (estímulo do sistema imunológico) (Os bebés quando nascem quase não têm flora (microbioma intestinal). Criam-na através da alimentação) Formula leucocitária (forma equilibrada), citoquinas (substâncias tóxicas para as células, que modulam a resposta imunológica), fagocitose, ativação de neutrófilos e sistema complemento. Tudo isto são formas de imunidade inata que amenizam a ação de certos agentes. Disbiose Vários fatores podem contribuir para a disbiose, nomeadamente: Exposição a antibióticos O uso indiscriminado de antibióticos pode afetar negativamente a microbiota, eliminando não apenas as bactérias patogênicas, mas também as benéficas. Stress Situações de estresse crónico podem influenciar a composição e a função da microbiota intestinal. Doenças Variadas Diversas condições de saúde podem estar ligadas a este desequilíbrio da microbiota, nomeadamente:  o Obesidade o Eczema o Desnutrição o Autismo (ainda é uma teoria. o Diabetes Observa-se uma proliferação o Doenças inflamatórias do mais intensa de fungos) intestino o Depressão (alterações no eixo o Cancro cérebro-intestino) o Doenças cardiovasculares o Ansiedade Nesta condição de disbiose há uma inversão na flora, em que em condições fisiológicas há uma maior quantidade de bactérias gram-positivas (lactobacilos e bifidobactérias) e em condições patológicas há uma maior quantidade de bactérias gram-negativas (Escherichia coli e clostrídios) A microbiota intestinal pode conter dois tipos de bactérias: - As bactérias “más” (patogénicas): São microrganismos que podem causar danos à saúde quando presentes em quantidades excessivas. - As bactérias “boas” (benéficas): São microrganismos benéficos que desempenham papéis importantes Quando não Muitas vezes no limite entre na manutenção da são patogénicas o bom e o mau. Por vezes, são saúde. indispensáveis. Bactérias lácticas Pré-bióticos Correspondem a ingredientes alimentares não digestíveis. São ingredientes que o alimento pode conter (que não contêm enzimas que façam a digestão. Esta é feita pelos microrganismos, a microbiota é quem faz a digestão.), que através da sua metabolização no intestino modulam a composição e/ou atividade da microbiota intestinal e estimulam seletivamente o crescimento ou limitam o número de bactérias no intestino, melhorando a saúde do hospedeiro. Estes selecionam a microbiota benéfica para o hospedeiro já presente no trato intestinal, conferindo sempre um efeito benéfico para este. Oligossacáridos não digestíveis Correspondem a fibras solúveis resistentes à digestão enzimática. As enzimas que fazem a digestão não estão presentes no nosso organismo, por isso a microbiota intestinal faz essa digestão. Exemplos: ✓ Fruto-oligossacáridos (FOS) – oligofrutose, frutanos tipo insulina ✓ Galacto-oligossacáridos (GOS) ✓ Xilooligossacáridos (XOS) - maltooligossacáridos e glicooligossacáridos ✓ Paredes celulares de leveduras – manano-oligossacáridos (MOS) ✓ Pectinas – amidos resistentes (ar) FOS Alho, Alho francês, Cebola, Espargos, Banana, Beterraba, Trigo GOS Leguminosas, Grão, Feijão, Lentilhas, Ervilhas XOS Palhas de cereais, Bagaço de cana-de-açúcar, Cereais integrais, Amêndoas, Casca de arroz Pectinas Maça, Laranja, Tangerina, Limão, Batata crua (ar), Banana verde (ar) e Grãos integrais (ar) Probióticos Correspondem a microrganismos vivos (p.e. bactérias e leveduras), que quando administrados em quantidades adequadas, conferem benefícios para a saúde do hospedeiro. Estes são Considerados GRAS (Generally recognized as safe – geralmente reconhecido como seguro, não causam danos à saúde), ou seja, são apatogénicos (não causam doenças ao hospedeiro) e apresentam efeitos benéficos comprovados, sendo resistentes a pH ácido gástrico e a bílis (esta tem ação antisséptica, consegue eliminar microrganismos). Os probióticos apresentam a capacidade de colonizar o intestino, o que significa que podem ter uma presença duradoura e influenciar positivamente a composição da microbiota intestinal. Benefícios ✓ Prevenção do sobrecrescimento das bactérias patogénicas. ✓ Exclusão competitiva de agentes patogénicos (melhor adaptado vive) ✓ Restauração da microbiota intestinal ✓ Aumento da resistência à invasão de agentes patogénicos ✓ Aumento da resistência à colonização (favorece a produção de muco) ✓ Aumento da função da barreia epitelial (favorece a produção de muco) ✓ Amenizar a doença induzindo a secreção de fatores solúveis ou a produção de ácidos gordos de cadeia curta, onde só parcialmente se conhece o mecanismo de ação (restauram a microbiota) O termo mais correto é alimentos simbióticos (alimento pré-biótico + probiótico) Alimentos fermentados e Alimentos funcionais, conseguiram realizar a proliferação de microrganismos em que “pegaram” num substrato e formaram outro (simbiose entre microrganismos e nutrientes). Exemplos de alimentos fermentados- Pão, azeitonas, vinho, cerveja e kefir Nota: O leite não tem probióticos. A ingestão de alimentos fermentados, particularmente bactérias do acido láctico (BAL) produziam efeitos benéficos na saúde humana, promovendo a longevidade. – Elie Metchnikoff, 1908 Alimentos fermentados São produtos alimentícios que passaram por um processo natural ou controlado de fermentação, no qual microrganismos, como bactérias, leveduras ou fungos, convertem substratos alimentares em produtos finais através de reações bioquímicas. Este processo pode envolver a produção de ácidos, gases ou álcool, resultando em características sensoriais distintas, como sabor, textura e aroma. Além disso, alimentos fermentados muitas vezes apresentam propriedades probióticas, pois podem conter microrganismos vivos benéficos à saúde. - Microrganismos viáveis ou inviáveis? Viáveis (Vivos): Refere-se à presença de microrganismos ainda ativos e capazes de realizar processos metabólicos. No contexto de alimentos fermentados, isso significa que as bactérias, leveduras ou fungos responsáveis pela fermentação permanecem vivos no produto final e podem oferecer benefícios à saúde por meio de probióticos. - Sem microrganismos vivos (inviáveis) - Pão, azeitonas, vinho, cerveja e pickles. Inviáveis (Não Vivos): Indica que os microrganismos foram inativados ou mortos durante o processamento do alimento, muitas vezes devido ao calor aplicado durante a pasteurização, cozimento ou outros métodos de conservação. - Com organismos vivos (viáveis) - Iogurte, Kefir e Kombucha. Alimentos funcionais Alimentos que demonstraram possuir um efeito benéfico numa ou em várias funções específicas do organismo, além dos efeitos nutricionais habituais, que seja relevante para a melhoria do estado de saúde e bem-estar, ou para a redução do risco de doença. Exemplos: - Peixe (por causa do omega3), leite (mesmo sem lactose), antioxidantes e iogurtes (magros e normais). Simbióticos Quando combinados com certas culturas probióticas, os pré-bióticos podem estimular o crescimento e colonização desses microrganismos probióticos específicos. É feita a modulação de pré-bióticos para a obtenção de probióticos. Os pré-bióticos fornecem o substrato necessário para o crescimento seletivo das bactérias probióticas específicas, onde a presença de pré-bióticos pode facilitar a colonização eficaz e a permanência de probióticos no intestino. Estes contribuem para o equilíbrio e diversidade da microbiota intestinal, podendo melhorar a função intestinal e a absorção de nutrientes. A promoção de bactérias benéficas pode ainda fortalecer o sistema imunológico. Associações simbióticas - Pickles e Azeitonas - Bifidobactérias, Lactobacilos e FOS - Iogurte - Bifidobactérias e Lactobacilos - Kefir - Lactobacilos e Leveduras - Kombucha – simbiose de bactérias e leveuras que fermentam chá Chá + SCOBY Symbiotic culture of bacteria and yeast – cultura simbiótica de bactérias e leveduras  Micologia Fungos Os fungos são decompositores de matéria orgânica e são muito importantes no ciclo do Carbono, fósforo e Nitrogénio. São eucariotas (possuem núcleos definidos e estruturas celulares internas envolvidas por membranas), esporulados (O ciclo de vida dos fungos geralmente envolve a produção de esporos, estruturas reprodutivas que podem ser dispersas no ambiente) e heterotróficos (obtêm seu alimento absorvendo nutrientes do ambiente ao seu redor). Célula fúngica As células fúngicas são compostas por: - Cápsula - Parede celular - Membrana celular Parede celular A composição da parede celular dos fungos pode variar de acordo com o grupo taxonómico, mas geralmente é constituída por: - Polissacarídeos – quitina e glicanos (cerca de 90%) -Proteínas e glicoproteínas (cerca de 10%) Funções: - Esta apresenta rigidez, pela presença da quitina, que fornece também suporte estrutural, mantendo a forma celular. - Está envolvida em processos metabólicos, como a regulação de transporte de nutrientes e resposta a estímulos externos - Pode desempenhar um papel da regulação da troca iónica, o que influencia a homeostase dos iões. - E apresenta, alguns componentes que interagem com os mecanismos de defesa do hospedeiro, desencadeando respostas imunológicas. Membrana plasmática A membrana plasmática é uma estrutura essencial em células fúngicas, assim como noutras células eucarióticas. No entanto, as células fúngicas diferem das células animais em termos de composição lipídica da membrana. Enquanto as células animais geralmente contêm colesterol nas suas membranas, as células fúngicas possuem ergosterol, um esterol específico de fungos que desempenha funções semelhantes às do colesterol em termos de regulação da fluidez e integridade da membrana. A inibição da síntese de ergosterol é alvo de alguns antimicóticos (medicamentos utilizados para tratar infeções fúngicas), pois interfere na integridade da membrana fúngica e na função celular. Contém fosfolipídios que são componentes fundamentais desta. Estes formam uma bicamada lipídica que constitui a estrutura básica da membrana. A organização dos fosfolipídios na membrana cria uma barreira semipermeável que controla a passagem de substâncias através da membrana. As proteínas também estão presentes na membrana plasmática fúngica. Elas desempenham papéis diversos, incluindo transporte de substâncias, comunicação celular, ancoragem estrutural e reconhecimento de sinais do ambiente. Algumas proteínas são incorporadas na membrana, enquanto outras podem estar associadas à superfície externa ou à superfície interna da membrana. Nutrição e metabolismo - Heterotróficos Os fungos obtêm os seus nutrientes absorvendo moléculas orgânicas complexas do ambiente ao seu redor. Eles alimentam-se de matéria orgânica morta ou em decomposição, substâncias em decomposição, ou de outros organismos vivos. Estes podem ser: Saprófitos – obtêm os seus nutrientes a partir de matéria orgânica morta ou em decomposição. Desempenham um papel vital na reciclagem de nutrientes, decompondo materiais orgânicos mortos e convertendo-os em formas utilizáveis por outros organismos. Parasitas – obtêm os seus nutrientes a partir de organismos vivos. Podem causar doenças em plantas, animais e até mesmo em seres humanos. Simbiontes - Muitos fungos formam simbioses mutualísticas com outros organismos. Um exemplo clássico é a relação simbiótica entre fungos e raízes de plantas, conhecida como micorrizas. Nessa associação, os fungos auxiliam as plantas na absorção de nutrientes, enquanto as plantas fornecem hidratos de carbono aos fungos. Nota: A excreção das enzimas digestivas provoca infeção em animais. Reprodução assexuada Os Mucorales são uma ordem de fungos pertencentes à classe Zygomycetes, sendo que a sua reprodução assexuada feita por meio de esporos. Processo: - Em condições favoráveis, os Mucorales desenvolvem hifas especializadas chamadas esporangiáforos. - No ápice desses esporangiáforos, os esporângios (estruturas que contêm muitos esporos) formam-se. - Dentro de cada esporângio, ocorre a formação de esporos por meio de mitose. Esses esporos são chamados de esporos assexuais ou esporos mitóticos. - Quando os esporos estão maduros, o esporângio rompe-se, libertando os esporos no ambiente circundante. - Os esporos são dispersos pelo vento, água ou outros meios, e quando encontram condições adequadas, podendo germinar e dar origem a novos indivíduos do fungo. Exemplos de fungos que se reproduzem assexuadamente por meio de esporângios e esporangiáforos. - Genera Rhizopus (bolor do pão) - Mucor - Conidia (esporos não moveis de um fungo) Exemplos de leveduras - Budding: A reprodução assexuada por budding é um método comum em leveduras. Durante este processo, uma célula mãe forma uma protuberância, que cresce e se desenvolve numa nova célula filha. Eventualmente, a protuberância separa-se da célula mãe, tornando-se uma célula independente. Esse processo permite que as leveduras se reproduzam rapidamente em condições favoráveis. - Pseudohifas: São estruturas alongadas que se assemelham a hifas, mas são, na verdade, cadeias de células individualmente separadas. Em alguns casos, leveduras podem formar pseudohifas durante a reprodução. Estas podem resultar da falha na separação completa das células filhas durante o processo de budding. Embora não sejam verdadeiras hifas multicelulares, as pseudohifas podem desempenhar um papel na disseminação e colonização de novas áreas. Malassésia – reproduz-se por gemulação Candida – reproduz-se ou por gemulação ou através de pseudohifas. A reprodução sexual em fungos, incluindo mofos e leveduras, envolve vários estágios, que incluem plasmogamia, cariogamia e meiose. Vamos entender cada um desses processos: Reprodução sexual em fungos A reprodução sexual em fungos, envolve várias fases, que incluem: - Plasmogamia (n + n): primeira fase da reprodução sexual. Neste processo, duas células fúngicas, muitas vezes de diferentes tipos ou matrizes genéticas, fundem-se, resultando na fusão dos seus citoplasmas. No entanto, os núcleos ainda permanecem independentes após esta. Após a plasmogamia, as células fúngicas envolvidas têm dois núcleos numa única célula, denotada como (n+n). Cada núcleo representa a contribuição genética de uma das células parentais. - Cariogamia (2n): segunda fase da reprodução, na qual ocorre a fusão dos núcleos provenientes das células parentais. Este processo resulta na formação de um núcleo diploide (2n), o que torna a célula geneticamente completa com um conjunto completo de cromossomas. Esta célula diploide é muitas vezes chamada de zigoto ou célula diplonte. - Meiose (n): Finalmente, a célula diploide sofre meiose para reduzir novamente o número de cromossomas à metade. Isto resulta na formação de esporos haploides (n), que, quando germinam, dão origem a novos organismos haploides. Reprodução Mucorales Reprodução sexual em Ascomicetos (Ascomycetes) As Ascomicetas são uma divisão ou filo de fungos que inclui uma grande variedade de organismos, como bolores do pão, cogumelos, trufas e diversas leveduras. A reprodução sexual nestas envolve várias etapas, incluindo plasmogamia, cariogamia e a formação de estruturas específicas chamadas ascos, onde ocorre a meiose e a produção de esporos haploides. Este processo é fundamental para a variabilidade genética e adaptação desses fungos ao ambiente. Existem duas estruturas que desempenham papeis específicos na formação de ascos e que são as estruturas reprodutivas onde ocorre a meiose e produção de esporos. Estas são: - Anterídio: estrutura reprodutiva que produz e liberta células reprodutivas masculinas, chamadas de anterozoides ou espermatozoides. No contexto dos fungos, é comum encontrar anterídios em organismos que possuem um ciclo de vida sexual complexo, como alguns Ascomicetas. - Ascogónio: estrutura reprodutiva feminina em fungos Ascomicetos. É o local onde ocorre a fusão de duas células haploides (plasmogamia), formando uma célula diploide que, posteriormente, passa por cariogamia. O ascogónio é uma parte importante do desenvolvimento sexual desses fungos e está associado à formação de estruturas reprodutivas chamadas ascos, onde ocorre a meiose e a produção de esporos haploides. Ciclo de vida – Ascomicetas Respiração A maioria dos fungos realizam respiração aeróbia (Necessitam de oxigénio). No entanto, existem algumas situações especificas e ambientes em que alguns fungos podem realizar a sua respiração de forma anaeróbia, sobreviver e realizar as suas atividades metabólicas, como é o caso dos: - Rumens de herbívoros - Lagos de água doce - Locais de aterro - Sedimentos de águas profundas no oceano Morfologia das leveduras Estas são unicelulares, reproduzindo-se de forma assexuada por meio de budding. Morfologia dos bolores Estes são constituídos por: - Micélio: rede de filamentos ramificados e geralmente invisíveis a olho nu que compõem o corpo vegetativo de um fungo. Este estende-se e ramifica-se, absorvendo nutrientes do substrato em que o fungo está crescendo. - Hifas: filamentos individuais que compõem o micélio. Estas podem agrupar-se para formar uma rede mais complexa. As hifas são a principal estrutura responsável pela absorção de nutrientes e pelo crescimento do fungo. - Hifas Septadas: Hifas que possuem septos (separações) entre as células. Esses septos têm poros que permitem o transporte de nutrientes e organelos entre as células fúngicas. - Hifas Coenocíticas: Hifas que não têm septos e, portanto, consistem numa única célula multinucleada contínua. Não há barreiras físicas entre os núcleos nas hifas coenocíticas. - Pseudohifas Morphology ≠ Taxonomy Morfologia - estudo da forma e estrutura dos organismos. Isso inclui a observação e descrição das características físicas externas e internas de um organismo. Na micologia a morfologia incluiria a análise das estruturas como hifas, esporos, esporângios. Taxonomia - disciplina da biologia que lida com a classificação, nomenclatura e organização dos organismos em categorias taxonómicas, como reino, filo, classe, ordem, família, género e espécie. Envolve a categorização dos organismos com base em características comuns e evolutivas. – Às vezes os patogénicos são do mesmo filo dos consumíveis. Dimorfismo Em fungos, o dimorfismo pode referir-se à existência de diferentes formas estruturais do mesmo organismo. Alguns fungos podem exibir dimorfismo em resposta a condições ambientais específicas. Por exemplo, alguns fungos podem ter formas de levedura unicelulares e formas de micélio multicelulares, dependendo das condições de crescimento. Às vezes estão na forma de bolores (por exemplo), mas noutras condições estão como forma de leveduras. Os fungos podem ser benéficos Estes podem contribuir em diversos aspetos para o bem-estar da população e ecossistemas. Estes podem ser benéficos: - Na biorremediação - Na alimentação humana: A parte branca do brie é fungo, por exemplo e os cogumelos que apresentam um grande valor nutricional. - Na produção de antibióticos - Na fermentação Os fungos podem ser prejudiciais Os fungos podem ser prejudiciais em diferentes áreas e aspetos como - Fungos patogénicos que causam doenças em plantas, animais e seres humanos - Na contaminação de alimentos Os fungos podem produzir micotoxinas. Após a remoção do fungo, as micotoxinas são tão resistentes a mudanças químicas e térmicas que continua a ser toxica em concentrações baixas e permanece nas matrizes alimentares. Exemplos de micotoxinas: Aflatoxina- Grande provocador de cancro. Ocratoxina- Prejudica os rins. - A maior parte dos fungos não precisa de água para crescer. - As mudanças climáticas impactam a contaminação por micotoxinas. Botrytis sp. Efeitos prejudiciais deste tipo de fungo, especialmente a espécie Botrytis cinerea: - Podridão Cinzenta: Causa a doença conhecida como podridão cinzenta, afetando diversas plantas, incluindo frutas, legumes, flores e plantas ornamentais. Isso resulta em perdas nas colheitas, degradação de produtos e prejuízos económicos. - Degradação de Flores e Frutas: Provoca a deterioração de flores em plantas ornamentais e frutas em árvores frutíferas, afetando a estética e a qualidade dos produtos. - Problemas Pós-Colheita: Constitui um desafio pós-colheita, afetando frutas, legumes e flores durante o armazenamento, transporte e processamento. - Potencial Alergénico: Liberta esporos no ar, podendo representar um problema para pessoas suscetíveis a alergias respiratórias. - Desafios na Viticultura: Em vinhas, pode causar prejuízos nas uvas e, em condições específicas, é conhecida como "mofo nobre", sendo benéfica para a produção de alguns vinhos de alta qualidade, mas, em outras situações, pode ser prejudicial. Os fungos podem ser patogénicos Das 100 000 espécies de fungos existentes consideradas importantes para os seres humanos, cerca de 625 espécies de fungos foram notificadas como causadoras de infeção em vertebrados. Existem patogénicos oportunistas (aparecem quando há quebra de imunidade). Micoses Infeções causadas por fungos. - Aspergilose: Agente Causal: Aspergillus spp., especialmente Aspergillus fumigatus, A.flavus A.niger A.terreus. Tipos de Infeções: Pode afetar os pulmões, causando aspergilose pulmonar, especialmente em indivíduos imunocomprometidos. Também pode levar a infecções em outros órgãos, como sinusite, otite e infeções oculares. - Candidose: Agente Causal: Candida spp., com Candida albicans sendo a mais comum. Tipos de Infeções: Candidose pode afetar várias partes do corpo, incluindo boca (candidíase oral), genitais (candidíase vaginal), pele, unhas e corrente sanguínea (candidemia). É mais comum em pessoas com sistemas imunológicos enfraquecidos. - Criptococose: Agente Causal: Cryptococcus neoformans (principalmente) e Cryptococcus gattii. Tipos de Infeções: Geralmente afeta os pulmões, mas pode disseminar-se para o sistema nervoso central, causando meningite. É mais comum em pessoas com sistemas imunológicos comprometidos, como pacientes com HIV/AIDS. - Dermatomicoses: Agente Causal: Diversos fungos dermatofíticos, incluindo Trichophyton, Microsporum e Epidermophyton. Tipos de Infeções: Afetam a pele, unhas e cabelo. Exemplos comuns incluem o pé de atleta (tinea pedis), a micose (tinea corporis) e a micose do couro cabeludo (tinea capitis). Essas infeções são contagiosas e podem ser transmitidas de pessoa para pessoa ou de animais para humanos. WHO A WHO (Organização Mundial de Saúde) divulgou uma lista com fungos de importância clínica (por provocarem doença ou por serem resistentes a antimicóticos). Infeções fúngicas podem ser causadas por fungos saprofíticos. Embora seja menos comum, infeções fúngicas também podem ser causadas por fungos saprofíticos. Estes normalmente alimentam-se de matéria orgânica morta e desempenham um papel importante na decomposição de material orgânico no ambiente. No entanto, em certas circunstâncias podem se tornar patogénicos e causar infeções. Um exemplo é o género Aspergillus, que inclui espécies saprofíticas encontradas no solo, na vegetação em decomposição e em ambientes similares. No entanto, algumas espécies de Aspergillus, como Aspergillus fumigatus, podem causar infeções em humanos, especialmente em pessoas com condições médicas subjacentes que enfraquecem o sistema imunológico. Resistência antimicrobiana A resistência aos antimicóticos é um assunto complicado pois há antimicóticos utilizados na agricultura e na saúde humana. Esta, em fungos pode ter implicações sérias para a saúde humana, especialmente em pacientes imunocomprometidos, nos quais infeções fúngicas podem ser difíceis de tratar. Além disso, a resistência antimicrobiana pode afetar a produção agrícola, levando a perdas significativas nas colheitas. A abordagem para lidar com a resistência antimicrobiana envolve práticas responsáveis de prescrição e uso de antimicóticos em medicina humana e veterinária, bem como regulamentação eficaz do uso de antimicóticos na agricultura. Doenças fúngicas - Classificação ✓ Infeções Superficiais: Afetam a camada externa da pele, unhas ou cabelo. Exemplo: Tinea corporis (micose). Dermatofitoses: Afetam a pele, unhas e cabelo. Exemplo: Pé de atleta. ✓ Infeções Subcutâneas: Afetam as camadas mais profundas da pele e tecidos subcutâneos. Exemplo: Esporotricose. Candidíases: Afetam áreas mucocutâneas, como boca, genitais e pele. ✓ Infeções Sistémicas: Espalham-se por todo o corpo, muitas vezes afetando órgãos internos. Exemplo: Histoplasmose sistêmica. - Oportunistas: As oportunistas ocorrem em indivíduos imunocomprometidos, Aspergiloses: Geralmente afetam os pulmões, mas podem se disseminar para outros órgãos. Criptococoses: Afetam principalmente os pulmões e podem disseminar-se para o sistema nervoso central. vs. - Primárias: As infeções fúngicas primárias afetam pessoas geralmente saudáveis. Histoplasmose: Infeção sistémica que afeta principalmente os pulmões. Dermatofitoses Infeção de todas as estruturas que possuem queratina, como a pele, cabelo, unhas, pelos e até couro cabeludo. Podem ser zoonoses - Género de dermatófitos Microsporum Trichophyton Nannizzia Lophophytum Epidermophyton (E.floccosum)→man Dermatófitos Antropofílicos Fungos ou organismos que têm uma preferência ou afinidade por humanos como hospedeiros. Estes são: - M. audouinii - T. rubrum - T. violaceum. - T. tonsurans Dermatófitos Zoofílicos Fungos ou organismos que têm uma preferência ou afinidade por animais como hospedeiros. Estes são: M. canis T. verrucosum T. mentagrophytes L. gallinae N. nana M. equinum Dermatófitos Geofílicos Fungos ou organismos que têm uma preferência ou afinidade por ambientes do solo. Estes são: - M. gypseum - T. ajelloi - M. fulvum Diagnóstico de Dermatofitoses - Métodos de Diagnóstico ✓ Avaliação Clínica ✓ Exame Microscópico Amostras de raspados de pele, cortes de cabelo ou unhas da área afetada são coletadas e examinadas sob um microscópio. Esse exame pode revelar a presença de elementos fúngicos, como hifas e esporos. A amostra é frequentemente tratada com hidróxido de potássio (KOH) para dissolver a queratina e melhorar a visibilidade das estruturas fúngicas. ✓ Exame com Lâmpada de Wood Em alguns casos, uma lâmpada de Wood (luz ultravioleta) pode ser usada para examinar a pele, cabelo ou unhas. Certos dermatófitos, como o Microsporum canis, podem fluorescer sob essa luz.  ✓ Cultura Fúngica Uma cultura fúngica envolve a coleta de uma amostra da área afetada e sua colocação em um meio especial para estimular o crescimento de fungos. Esse método ajuda a identificar a espécie específica de dermatófito causando a infeção. ✓ Testes Moleculares PCR e outros métodos moleculares podem ser usados para a identificação rápida e precisa de dermatófitos. Essas técnicas detetam DNA fúngico específico e fornecem informações sobre a espécie que está causando a infecção. ✓ Biópsia de Pele Em casos raros ou complicados, pode ser realizada uma biópsia de pele para obter uma amostra de tecido para exame sob um microscópio. Isso é geralmente reservado para situações em que o diagnóstico não é claro ou quando camadas mais profundas da pele estão envolvidas. ✓ Teste de Contato Em casos de suspeita de dermatite de contato causada por dermatófitos, pode ser realizado um teste de contato para identificar o alérgeno específico que está causando a reação. Dermatófitos no microscópio Candida sp. Micose oportunista mais frequente. Refere-se a diferentes espécies do género Candida, leveduras pertencentes à microbiota normal do corpo humano. Embora muitas espécies de Candida coexistam de forma inofensiva no corpo, sob certas condições, podem se tornar patogénicas e causar infeções. A espécie mais comum associada a infeções em humanos é a Candida albicans, mas outras espécies, como Candida glabrata, Candida parapsilosis, Candida tropicalis e Candida krusei, também podem causar infeções, especialmente em pessoas imunocomprometidas. Principais tipos de infeções causadas por Candida spp.: - Candidíase Oral (Muguet): infeção na boca e garganta, caracterizada por manchas brancas na língua e mucosas. - Candidíase Genital: Infeções em áreas genitais, que podem afetar homens e mulheres. Nas mulheres, é frequentemente chamada de candidíase vaginal. - Candidíase Cutânea: Infeções na pele, que podem ocorrer em áreas úmidas e quentes. Criptococose – Cryptococcus neoformans Infeção fúngica causada pelo fungo Cryptococcus neoformans que afeta principalmente pessoas com sistemas imunológicos comprometidos, como aquelas com HIV/SIDA. É mais comum em humanos com HIV (vírus da imunodeficiência humana) e em gatos com FIV (vírus da imunodeficiência felina). Ambos os vírus comprometem o sistema imunológico dos seus hospedeiros, tornando-os mais suscetíveis a infeções fúngicas. Dermatite - Malassezia sp. A dermatite causada por Malassezia sp. refere-se a uma condição de pele associada à presença do fungo Malassezia. Duas espécies comumente envolvidas são Malassezia pachydermatis e Malassezia furfur. A dermatite é uma condição cutânea inflamatória que pode afetar humanos e animais, incluindo cães. Em cães, Malassezia pachydermatis é frequentemente associada a infeções de ouvido e problemas dermatológicos. Em humanos, Malassezia furfur (levedeura lipofílica) pode estar envolvida em diferentes condições de pele, incluindo a pitiríase versicolor, que é caracterizada por manchas na pele. Diagnóstico citológico O diagnóstico citológico da dermatite causada por Malassezia sp. em humanos e cães envolve a colheita de amostras de material da pele afetada para análise microscópica. Processo: Coleta de Amostras: Uma amostra da área afetada da pele, muitas vezes obtida através de raspados de pele, esfregaços ou impressões de fita adesiva, é coletada para análise. Preparação da Amostra: A amostra é processada para criar uma lâmina de citologia. Isso pode envolver a aplicação de corantes especiais, como o corante de Wright-Giemsa, para melhorar a visibilidade das estruturas celulares. Exame Microscópico: O material preparado é examinado sob um microscópio ótico. A presença de Malassezia spp. pode ser identificada através da observação de características típicas, como células de levedura, hifas ou pseudo-hifas. Avaliação das Alterações Celulares: Além de identificar o fungo, a citologia também avalia as alterações nas células da pele. A presença de células inflamatórias pode indicar uma resposta imunológica à infeção. Quantificação: Em alguns casos, a quantificação da quantidade de Malassezia spp. pode ser realizada para avaliar a gravidade da infeção. Micoses pandémicas - Síndrome do nariz branco - Pseudogymnoascus destructan É uma condição que afeta morcegos e é causada por um fungo chamado Pseudogymnoascus destructans. Esta síndrome tem sido uma preocupação significativa para as populações de morcegos em várias regiões porque pode espalhar-se facilmente entre estes nas suas colónias durante o período de hibernação. O fungo cresce por volta dos 18ºC, nas narinas e o morcego acaba por morrer asfixiado. O nome "Pseudogymnoascus destructans" reflete a natureza destrutiva desse fungo para as populações de morcegos, e a condição é denominada "White Nose Syndrome" devido aos sintomas visíveis que causa no nariz e nas asas dos morcegos afetados. - Chytrid fungi, ou quitrídeos São um grupo de fungos pertencentes à divisão Chytridiomycota, caracterizados pela presença de zoósporos flagelados (esporos com flagelos), uma característica única entre os fungos. Os quitrídeos têm um ciclo de vida complexo e podem ser encontrados em ambientes aquáticos ou terrestres. Batrachochytrium dendrobatidis e Batrachochytrium salamandrivorans, espécies de quitrídeo, estão associadas à quitridiomicose, uma doença fúngica que afeta anfíbios (rãs e salamandras), causando declínios populacionais e extinções em algumas regiões, por asfixia. Microbioma Humano 1 e 2 (professor José Luís) Cerca de 80% das células do nosso corpo são microbianas. Alguns tipos incluem cianobactérias, que são bactérias fotossintéticas, e as mitocôndrias e cloroplastos, que têm uma origem simbiótica e desempenham papéis importantes nas células. Simbiose (sensu lato): Associação entre organismos vivos ✓ Mutualismo - Ambos os organismos se beneficiam ✓ Comensalismo – Relação onde um organismo se beneficia, mas o outro não é afetado nem prejudicado ✓ Parasitismo (Oportunistas) - Relação onde um organismo se beneficia às custas do outro, prejudicando-o Microrganismos com relações de simbiose: ✓ Bactérias (produtoras de nitrogénio –(Rhizobium) - mutualismo com legumes ✓ Líquenes: Fungos – algas – Mutualismo ✓ Micorrizas: Fungos – plantas ✓ Esponjas e cianobactérias – Comensalismo ✓ Microbiota Humano Microbiota: Comunidade de microrganismos num determinado ambiente. Microbioma: Conjunto de genes e metabolitos que procedem da microbiota dum determinado ambiente. Holobionte = Hospedeiro animal + representantes de toda a árvore filogenética O conceito de holobionte destaca a complexidade das interações entre os organismos e enfatiza a importância de considerar não apenas o hospedeiro, mas também os seus simbiontes ao estudar a biologia e a ecologia de um organismo. O desenvolvimento do sistema imunológico, por exemplo, pode ser influenciado pela presença e interações com microrganismos simbióticos desde as fases iniciais da vida do hospedeiro. Descobertas do microbioma ~1700 - Antonie van Leeuwenhoek - observou em amostras de saliva e fezes um grande número de minúsculos seres vivos, a que chamou de “animálculos” 1877 - Louis Pasteur - “os microrganismos são necessários para uma vida humana normal” 1886 - Theodor Escherich -” a interação entre o hospedeiro e as bactérias é muito importante” e “a composição do microbioma intestinal é essencial para a saúde e bem-estar do ser humano”. ~1908 -Elie Metchinkoff e Paul Ehrlich - dedicaram-se ao estudo da importância dos probióticos na alimentação e a sua relação com a saúde humana. Microbioma Humano – composição O microbioma humano refere-se ao conjunto de microrganismos que residem no corpo humano. A sua composição é notavelmente diversificada, superando em número as células humanas. O corpo humano é composto por aproximadamente 10 triliões de células humanas. A microbiota consiste em cerca de 100 triliões de microrganismos. Isto inclui uma variedade de: - Bactérias: São numerosas e desempenham papéis cruciais na digestão, produção de vitaminas e proteção contra agentes patogénicos. - Vírus: Incluem os chamados bacteriófagos, que infetam bactérias. - Fungos - Protozoários (organismos unicelulares eucariotas) Ciclo de infeção por fagos Fagos líticos: Definem a estrutura da microbiota intestinal por predação. As bactérias dominantes são mortas pelos seus fagos e a diversidade é mantida. As estimativas sugerem que um 7.5% são mortas diariamente. Eles ligam-se à superfície das bactérias, injetam o seu material genético e utilizam a maquinaria celular da bactéria para se replicar, o que resulta na lise (destruição) da bactéria hospedeira. Nos ambientes, como o intestino, estes desempenham um papel na definição da estrutura da microbiota e podem atacar bactérias dominantes, contribuindo para a diversidade da microbiota, já que as bactérias mortas são substituídas por outras. Fagos Temperados: São lisogénicos. O genoma do fago integra-se no da bactéria, tornando-se parte do DNA bacteriano. Isto pode conferir uma vantagem para a bactéria. Além de não destruir imediatamente a célula hospedeira, o fago pode transmitir genes que conferem resistência a certos stresses ou condições ambientais. O viroma pode desempenhar um papel importante na regulação da composição e diversidade da microbiota. o Cada microbioma é específico de cada ser humano e, embora haja variações individuais, existem algumas espécies comuns que podem ser classificadas em diferentes categorias: - Microbioma Autóctone: Lugar anatómico específico e numa época Alóctone: Lugar anatómico não específico o Podem atuar como - Mutualistas - Comensais - Parasitas o Localizado principalmente - Trato intestinal (mais importante e numeroso) - Pele - Trato respiratório - Trato urogenital o Organismo como um ecossistema complexo, onde a interação entre o hospedeiro e os microrganismos desempenha papéis cruciais na saúde e no funcionamento do organismo. Funções do microbioma humano Fator Efeito Temperatura Permite o crescimento de mesófilos, porém impede o crescimento de termófilos e psicrófilos Baixa humidade Impede a sobrevivência ou crescimento de muitas espécies, especialmente bactérias Gram-negativas Alta salinidade Impede a sobrevivência ou crescimento de muitas espécies, especialmente as bactérias Gram-negativas Baixo pH Impede a sobrevivência ou o crescimento de muitas espécies Concentração de oxigénio Geralmente elevados, impedindo a sobrevivência e crescimento de anaeróbios. É baixa nos folículos pilosos, permitindo assim o crescimento de anaeróbios e microaerófilos Disponibilidade de nutrientes Abundante, porém, consiste essencialmente em polímeros do hospedeiro. Interação com outros microrganismos Agonistas e antagonistas Sistema de defesa do hospedeiro Impede a adesão e a sobrevivência de muitos tipos de microrganismos. Papel protetor ✓ Colonização de superfícies e estabilização do ecossistema > impede invasão de agentes patogénicos  ✓ Ativação da imunidade inata e adaptativa (++ 1º 6M de vida) ✓ Regulação da resposta inflamatória ✓ LinfócitoT reguladores periféricos (desempenha um papel na modulação da resposta imunológica através da regulação dos linfócitos T reguladores periféricos) ✓ Formação dos centros germinativos ✓ Produção de IgA (um anticorpo importante para a imunidade mucosa, protegendo contra infeções) ✓ Mucosa-associated lymphoid tissue (MALT) (MALT é um componente do sistema imune associado à mucosa, influenciado pelo microbioma, desempenhando um papel essencial na defesa local) ✓ PolarizaçãoTh1 e/ouTh17 (Influencia a polarização dos linfócitos T auxiliares, como Th1 e Th17, que são cruciais para diferentes aspectos da resposta imunológica) ✓ Th17 /Treg = tolerância aos microbiotas (mantém um equilíbrio entre as células Th17 (inflamatórias) e as células T reguladoras (Treg), promovendo a tolerância aos microrganismos benéficos) Papel na metabolização de elementos da dieta em compostos bioativos ✓ Firmicutes, Bacteroidetes, anaeróbios (Participa na metabolização de elementos da dieta por Firmicutes, Bacteroidetes e anaeróbios, contribuindo para a produção de compostos bioativos) ✓ Escapam à digestão noTgi (Trato gastrointestinal) superior > cólon (refere- se ao fato de que certos componentes da dieta, como fibras alimentares complexas, não são totalmente digeridos no trato gastrointestinal superior (que inclui o estômago e o intestino delgado) e, portanto, chegam relativamente intactos ao cólon) ✓ Vitaminas dependente de enterotipos (padrões distintos de composição e abundância de microrganismos que habitam o trato gastrointestinal de indivíduos) - tipo I: ascorbato,riboflavina, biotina - Tipo II: ácido fólico, tiamina ✓ Ácidos gordos de cadeia curta (SCFAs)  - Produz SCFAs, como acetato, propionato e butirato, que servem como fonte de energia das células epiteliais > fortalecimento da barreira mucosa Eixo intestino-cérebro O eixo intestino-cérebro refere-se à complexa rede de comunicação bidirecional entre o sistema nervoso gastrointestinal (também conhecido como sistema nervoso entérico) e o sistema nervoso central (cérebro). Esse eixo desempenha um papel crucial em várias funções fisiológicas e pode influenciar tanto a saúde gastrointestinal quanto a saúde mental. Principais componentes do eixo intestino-cérebro: Permeabilidade da barreia hematoencefálica (BHE) Controlo Humor e comportamento Reflexo entérico (O sistema nervoso entérico possui reflexos que regulam funções gastrointestinais sem a necessidade de intervenção do sistema nervoso central) Permeabilidade intestinal Imunoativação Sinalização enteroendocrina (O intestino produz hormônios e moléculas sinalizadoras que podem afetar a função do sistema nervoso central) Produção neuromoduladores, neurotransmissores Transmissão vertical da microbiota Caracterização microbiana ao nível da estirpe suporta a transmissão vertical da microbiota – microbiota primordial A transmissão vertical da microbiota refere-se à transferência de microrganismos do trato gastrointestinal de uma mãe para o seu bebé durante o processo de nascimento. Essa transmissão é considerada uma forma essencial de colonização microbiana inicial e pode influenciar o desenvolvimento do microbioma do recém- nascido. A microbiota adquirida durante o nascimento é considerada a "microbiota primordial" do bebé. Composição da microbiota humano Microbiota Humano Intestinal A microbiota humana no trato gastrointestinal (TGI) é extremamente diversificada e desempenha um papel fundamental na saúde e no funcionamento do organismo. Características-chave da microbiota: - Grandes variações ao longo doTgi, desde o estomago até ao intestino grosso - Apresenta 300-1000 espécies (99% correspondem a 30-40 espécies dominantes), sendo 99% anaeróbias - Género Bacteroides - é uma das principais linhagens presentes na microbiota intestinal, e a sua composição pode variar significativamente entre indivíduos. Isso contribui para a alta variabilidade inter-individual na microbiota. - Indivíduo saudável: Diversidade (alfa); resiliência - A diversidade da microbiota, medida por índices como a diversidade alfa, é considerada um indicador de saúde. Indivíduos saudáveis geralmente apresentam uma microbiota diversificada e resiliente, capaz de se adaptar a mudanças no ambiente ou na dieta. Géneros bacterianos predominantes associados à cavidade oral Cocos de Gram-positivo facultativos Enterococcus, Micrococcus, Staphylococcus, Streptococcus Cocos de Gram-positivo anaeróbios Peptococcus, Peptostreptococcus estritos Cocos de Gram-negativo facultativos Neisseria Cocos de Gram-negativo anaeróbios Veillonella estritos Bacilos de Gram-positivo facultativos Actinomyces, Corynebacterium, Lactobacillus Bacilos Gram-positivo anaeróbios Bifidobacterium, Eubacterium, estritos Propionibacterium Bacilos de Gram-negativo facultativos Actinobacillus, Campylobacter, Capnocytophaga, Eikenella, Haemophilus Bacilos de Gram-negativo anaeróbios Bacteroides, estritos Fusobacterium,Porphyromonas; Prevotella, Wolinella Espiroquetas de Gram-negativo Treponema denticola anaeróbios estritos - Hospitalização: aumento de Firmicutes (++ S. aureus, S. epidermidis) na microbiota nasal. Em ambientes hospitalares, essas bactérias podem tornar-se mais prevalentes, e algumas cepas podem ser resistentes a antibióticos, tornando- se preocupações potenciais para infeções hospitalares. - Doença associada a diminuição da diversidade (exceto na Tuberculose) - podem indicar um desequilíbrio na composição da microbiota. A diminuição da diversidade muitas vezes está associada a condições de saúde comprometida, e a recuperação da diversidade microbiana pode ser um objetivo terapêutico em certos casos. - O microbioma oral é a principal fonte de microbiota pulmonar - A microbiota oral pode ser uma fonte importante para a microbiota pulmonar, e desequilíbrios na microbiota oral podem estar associados a condições pulmonares. Microbiota humano nas primeiras fases da vida A microbiota humana nas primeiras fases da vida, especialmente no período neonatal e nos primeiros anos, é dinâmica e passa por várias mudanças. Aspetos relacionados à microbiota nas fases iniciais da vida: - Estirpes Intestinais como Fonte Materna Representativa e Persistente (++ Bifidobacterium): As estirpes bacterianas presentes no intestino do bebé, especialmente no início, são frequentemente derivadas da mãe. A colonização inicial é influenciada por microrganismos transmitidos durante o parto, aleitamento materno e outros fatores. O gênero Bifidobacterium é particularmente proeminente nas fases iniciais da vida. Essas bactérias são conhecidas por desempenhar um papel benéfico na digestão de leite, especialmente em bebés alimentados com leite materno. - Estirpes Não-Maternas quase totalmente substituídas no Primeiro Ano: Estirpes bacterianas não-maternas, que podem ser adquiridas a partir do ambiente e outras fontes, são geralmente substituídas ao longo do primeiro ano de vida. A microbiota do bebé ajusta-se e estabiliza-se, tornando-se mais semelhante à microbiota de adultos. Microbiota Humano Pós-natal ✓ Ecossistema dinâmico e complexo ✓ Crucial no desenvolvimento metabólico, imunológico e neuronal do recém- nascido >> formação da microbiota determinante a longo-prazo para a saúde do indivíduo Fase 1: 1-2 semanas - aquisição Fase 2: Amamentação exclusiva – O leite contém oligossacarídeos humanos (HMOS) > levam ao crescimento de bactérias benéficas, especialmente a Actinobacteria Fase 3: Transição/introdução de alimentos sólidos > dieta com fibras alimentares influência a abundância relativa de diferentes grupos bacterianos Fase 4: ~Adulto – predominância dos filo bacterianos Firmicutes and Bacteroidetes Fatores que afetam a composição/função do microbioma humano - Alteração na abundância ou diversidade microbiana - Alteração da expressão de genes – Dinamismo funcional (capacidade de um sistema biológico em modificar as suas funções em resposta a mudanças nas condições ambientais, na composição microbiana ou em outros fatores) Dieta - Amamentação exclusiva VS leite de fórmula - Introdução de alimentos sólidos - Dieta vegetariana - Ingestão de fibra Idade - ↓ diversidade (rácio Bacteroidetes/Firmicutes) Com o envelhecimento, observa-se frequentemente uma diminuição na diversidade microbiana no intestino. Isso pode ser indicado por uma redução na variedade de espécies presentes. A razão entre os filos Bacteroidetes e Firmicutes é um parâmetro frequentemente estudado na pesquisa sobre microbioma. Em alguns estudos, observou-se uma redução nesta em idades mais avançadas. - ↑ Oportunistas Com o envelhecimento, pode haver um aumento na presença de bactérias oportunistas. Estas são bactérias que, sob certas condições, podem causar infeções ou complicações, especialmente em indivíduos com sistemas imunológicos comprometidos. - ↑ Enterobactereaceae Enterobacteriaceae é uma família de bactérias que inclui várias espécies patogénicas. Em idades avançadas, pode ocorrer um aumento na abundância relativa dessas bactérias, o que pode estar associado a condições de saúde específicas. Atividade física Estilos de vida saudáveis - Indivíduos fisicamente ativos tendem a ter padrões alimentares mais equilibrados, menos probabilidade de serem obesos e menor prevalência de condições associadas a um estilo de vida sedentário. VS Adaptações intrínsecas à hipoxia tecidular (endurance), aumento do trânsito intestinal Atividades físicas de resistência, como o treinamento de endurance, podem criar condições de hipoxia tecidual temporária. Essa condição de baixo teor de oxigénio pode influenciar o ambiente intestinal, modulando a composição microbiana. O exercício regular pode estar associado a um aumento no trânsito intestinal. Isso pode afetar o tempo de trânsito dos alimentos pelo sistema digestivo, potencialmente influenciando a composição microbiana no intestino. Fármacos Mecanismos de ação: 1. Translocação de microrganismos para outro ecossistema (ex. IBP) Certos medicamentos, como os inibidores da bomba de protões (IBPs), podem alterar o pH gástrico, o que pode afetar a sobrevivência e a translocação de microrganismos do trato gastrointestinal para outros ecossistemas, como o intestino delgado. Essa mudança nas condições ácidas pode influenciar a composição microbiana. 2. Alteração de microambientes com alteração do crescimento de bactérias (ex. metformina) A metformina, um medicamento comumente utilizado para o tratamento da diabetes tipo 2, pode alterar os microambientes intestinais. Essas modificações podem afetar o crescimento e a atividade de bactérias específicas, resultando em alterações na composição da microbiota. 3. Inibição do crescimento bacteriano (ex. antineoplásicos) Alguns medicamentos, especialmente antineoplásicos (usados no tratamento do câncer), têm a capacidade de inibir o crescimento bacteriano. Essa ação pode afetar a microbiota intestinal, levando a mudanças na abundância de certas espécies. Fármacos – inibidores da bomba de protões Corresponde a fármacos mais associados à diminuição da diversidade e alterações taxonómicas no microbioma humano e a alterações (aumento/diminuição) da abundância em 20% das bactérias. ↑ Enterobacteriaceae, Enterococcaceae, Lactobacillaceae – As abundâncias destas famílias bacterianas aumentam em resposta ao uso de IBPs. ↓ Ruminococcaceae, Bifidobacteriaceae – As abundâncias destas famílias bacterianas diminuem à resposta ao uso de IBPS. “Oralização da microbiota intestinal”: Rothia dentocariosa, Rothia mucilaginosa, Actinomyces spp., Micrococcaceae - a presença aumentada de bactérias associadas tradicionalmente à cavidade oral no microbioma intestinal Efeito de classe - indica que diferentes medicamentos dentro dessa classe podem ter efeitos semelhantes no microbioma. Associação a doença – O uso prolongado de IBPs tem sido associado a várias condições de saúde, incluindo infeções entéricas por Clostridium difficile, Campylobacter e Salmonella, assim como condições como obesidade e descompensação de cirrose hepática. Fármacos – Metformina A metformina é um medicamento frequentemente prescrito para o tratamento da diabetes tipo 2 e tem sido associada a algumas alterações específicas no microbioma intestinal, como:  ↑ E.coli - Estudos indicam que o uso de metformina está associado a um aumento na abundância de Escherichia coli no intestino. Essa alteração pode ter implicações para o ambiente intestinal e a resposta imunológica. ↑ Akkermansia muciniphila - A metformina também tem sido associada a um aumento na abundância de Akkermansia muciniphila, uma bactéria conhecida por residir na camada de muco do intestino. A A. muciniphila é produtora de butirato, um ácido gordo de cadeia curta associado a benefícios para a saúde intestinal. Alterações patológicas da microbiota – disbiose Citrobacter rodentium (C. rodentium): bactéria patogénica que afeta roedores, sendo frequentemente usada como modelo para estudar infeções intestinais em pesquisas. A presença de C. rodentium pode levar a respostas inflamatórias no intestino e alterações na composição microbiana. Escherichia coli (E. coli): bactéria comumente encontrada no trato gastrointestinal de humanos e animais. Existem diferentes espécies de E. coli, algumas das quais são inofensivas, enquanto outras podem causar infeções. O aumento na abundância de E. coli pode estar associado a diversas condições, e algumas cepas podem ter implicações patogénicas. Akkermansia muciniphila: bactéria comensal do intestino associada à camada de muco do cólon, em que a sua presença tem sido relacionada a benefícios para a saúde, incluindo a manutenção da integridade da barreira intestinal e a regulação do metabolismo. O aumento de A. muciniphila pode ser considerado positivo para a saúde intestinal. Bacteroides caccae: espécie de bactéria do género Bacteroides, comumente encontrada no intestino humano. Estes são geralmente considerados parte normal da microbiota intestinal, desempenhando papéis importantes na degradação de polissacarídeos complexos. Disbiose e doença crónica Ambientes urbanizados/industrializados - Doenças não-infeciosas Ambientes urbanizados e industrializados têm sido correlacionados com um aumento nas doenças não infeciosas, e a disbiose pode ser um fator contribuinte. Alguns elementos desses ambientes que podem influenciar a disbiose e contribuir para doenças crónicas incluem: ✓ Exposição antibióticos (alimentares) O consumo de alimentos tratados com antibióticos pode alterar a microbiota intestinal. Resíduos de antibióticos presentes em alimentos de origem animal, por exemplo, podem afetar a diversidade microbiana e promover o crescimento de cepas resistentes a antibióticos. ✓ Pasta dentária O uso excessivo de produtos para higiene oral, como pastas dentárias que contenham substâncias antimicrobianas, pode afetar não apenas a microbiota oral, mas também ter efeitos sistêmicos, incluindo no trato gastrointestinal. ✓ Detergentes A exposição a detergentes e produtos de limpeza pode impactar indiretamente a microbiota, seja através da ingestão de resíduos ou pela alteração do ambiente geral em que os indivíduos vivem. ✓ Cloração da água de consumo A cloração da água para consumo público é uma prática comum para garantir a segurança microbiológica. No entanto, o cloro também pode afetar a microbiota intestinal quando consumido através da água potável. Condições associadas à exposição a antibióticos durante a infância - Tratamento antibiótico sistémico durante a gravidez - Profilaxia antibiótica para Streptococcus do grupo B vaginal e parto cesariano - Tratamento de sepse precoce ou tardia - Tratamento de doenças infeciosas pediátricas comuns - Cadeia de abastecimento alimentar e água potável Antibióticos com uma correlação positiva com o aumento de peso corporal - Macrolídeos - Amoxicilina - Cefdinir - Vancomicina - Tetraciclinas Disbiose e doença crónica – obesidade – mecanismos Disbiose e Doença Crónica - Risco Cardiovascular A mortalidade por todas as causas aumenta em 7,6% para cada incremento de 10 µmol/L de TMAO (Trimetilamina- N-óxido). Valores de TMAO acima de 6 µmol/L estão associados a um aumento do risco de doenças cardiovasculares. Disbiose e Cancro A relação entre disbiose e cancro é uma área de pesquisa em constante desenvolvimento, em que evidências sugerem que a composição alterada da microbiota (disbiose) pode desempenhar um papel significativo no desenvolvimento e progressão de certos tipos de cancro. Disbiose e Doenças Imunomediadas Disbiose como causa do aumento exponencial das doenças imunomediadas (ex. autoimunidade, alergias) nos últimos anos, principalmente em países industrializados “Hipótese da higiene” - teoria que sugere que a exposição reduzida a microrganismos e agentes infeciosos durante a infância pode levar a um sistema imunológico menos tolerante e mais propenso a reagir de maneira inadequada a substâncias inofensivas, como alérgenos, ou seja propõe que a falta de exposição a agentes patogénicos na infância pode contribuir para o aumento das doenças imunomediadas. Mecanismos disbióticos associados à quebra do imunotolerância ao microbioma: - Alteração (perda) da tolerância a autoantigénios (proteínas do próprio organismo) – autoantigénios ortólogos (proteínas ou moléculas que são semelhantes ou homólogas entre diferentes espécies) Os componentes do sistema imunológico podem reconhecer e reagir contra proteínas que são semelhantes ou idênticas em diferentes espécies, incluindo proteínas presentes tanto no organismo hospedeiro quanto em microrganismos presentes na microbiota. - Modificação pós-translacional de antigénios com aumento da imunogenicidade As proteínas modificadas podem ser reconhecidas pelo sistema imunológico como estranhas, desencadeando respostas autoimunes. - Translocação de microrganismos comensais > interação aberrante com SI em locais “proibidos” A disbiose pode levar à translocação de microrganismos comensais, que são normalmente encontrados no trato gastrointestinal, para outros locais do corpo onde sua presença não é típica. Isso pode resultar em interações anômalas com o sistema imunológico em locais "proibidos", desencadeando respostas imunológicas exacerbadas. Disbiose e doenças respiratórias A microbiota, especialmente a presente no trato respiratório, desempenha um papel importante na saúde do sistema respiratório e na resposta imunológica. Quando ocorre disbiose, pode haver mudanças na composição e função da microbiota, o que pode influenciar a suscetibilidade a doenças respiratórias, tais como: ✓ Infeções respiratórias ✓ Asma ✓ DPOC ✓ Fibrose Cística ✓ Doença pulmonar intersticial Mudanças que podem ocorrer na microbiota: - Redução da barreia contra agentes patogénicos, que modula a resposta imunológica e previne infeções - Inflamação das vias aéreas - Inflamação dos tecidos pulmonares O microbioma como alvo terapêutico O microbioma humano tem um papel crucial na saúde e pode ser alvo de diversas abordagens terapêuticas. Estratégias: ✓ Modulação nutricional A alimentação desempenha um papel fundamental na modulação da composição e função do microbioma. Dietas específicas, como aquelas ricas em fibras ou pobres em determinados nutrientes, podem influenciar positivamente a microbiota intestinal. ✓ Probióticos e simbióticos Probióticos são microrganismos vivos que, quando administrados em quantidades adequadas, conferem benefícios à saúde do hospedeiro. Simbióticos combinam probióticos com prebióticos, que são substâncias que estimulam o crescimento e a atividade de microorganismos benéficos. ✓ Transplante de Micriobiota Fecal Envolve a transferência de fezes de um doador saudável para o intestino de um recetor, com o objetivo de restabelecer ou modificar a microbiota. Tem sido especialmente eficaz no tratamento de infeções recorrentes por Clostridium difficile e está sendo investigado para outras condições. ✓ Terapêutica com fagos A terapia com fagos envolve o uso desses vírus para tratar infecções bacterianas específicas. Pode ser uma abordagem seletiva, direcionando bactérias patogênicas sem afetar a microbiota benéfica. ✓ Banco de fezes (congelação e preservação de microbiota fecal pré-doença) O banco de fezes envolve a colheita e armazenamento de amostras de fezes de indivíduos saudáveis antes de qualquer doença, para possível uso futuro em transplantes fecais. Isso pode ser especialmente útil em situações em que o doador e o recetor não podem ser conectados diretamente. Modalidades preferencialmente individualizadas “tailor–made”: personalização das terapias de acordo com as características individuais de cada paciente. Isso reconhece a variabilidade entre as microbiotas de diferentes indivíduos e procura adaptar as intervenções terapêuticas de maneira específica para otimizar a eficácia.