A dieta prebiótica altera os correlatos neurais da tomada de decisão alimentar em adultos com sobrepeso

As dietas à base de plantas são mais benéficas para a saúde cardiovascular e cerebral em comparação com as dietas ocidentais convencionais. Esses alimentos e seus nutrientes prebióticos são menos densos em calorias e alega-se que modulam a função cerebral, incluindo alimentação e funcionamento psicológico através do eixo microbiota-intestino-cérebro, no entanto, a evidência experimental direta ainda é limitada.

Metabólitos derivados da microbiota de fibras dietéticas vegetais, como ácidos graxos de cadeia curta (AGCC), podem cruzar a barreira hematoencefálica para modular a sinalização hipotalâmica. Os primeiros estudos experimentais mostraram que a ingestão oral do butirato ou da bactéria produtora de butirato Akkermansia spp reduziu o peso corporal (em humanos) e restaurou as alterações cerebrais funcionais induzidas pela obesidade (em ratos). No entanto, pouco se sabe se estes resultados são aplicáveis aos seres humanos. Portanto, Medawar e colaboradores (2023) testaram os efeitos da fibra prebiótica em altas doses na tomada de decisões alimentares relacionadas à recompensa em um estudo cruzado randomizado e controlado dentro do sujeito e avaliaram potenciais marcadores microbianos e metabólicos.

Foi realizado um estudo de dois braços, no qual 59 adultos jovens com excesso de peso (19 mulheres, 18-42 anos, índice de massa corporal 25-30 kg/m²) foram submetidos a triagem e receberam verum (fibra prebiótica) e placebo em ordem aleatória durante 14 dias cada, separados por um período de eliminação (Wash-out) de pelo menos 2 semanas (figura 1). O verum consistia em 30g de inulina por dia em comparação com um placebo de calorias correspondentes, consistindo em 16g de maltodextrina, cada um fornecido como dois sachês por dia.

A aquisição de dados ocorreu entre 2019 e 2022. Todos os participantes foram convidados para visitas iniciais e de acompanhamento para cada condição, resultando em quatro visitas de estudo com coleta de amostras de fezes e sangue em jejum, ressonância magnética funcional (fMRI) e questionários. Resumidamente, após coleta de sangue em jejum e antropometria (~45min), os participantes receberam uma bebida neutra cobrindo 10% de sua necessidade energética diária individual. Logo depois, seguiu-se a avaliação com ressonância magnética (~2 horas), que foi seguida por outras avaliações baseadas em computador.

Figura 1: Desenho do estudo. Projeto de intervenção dietética cruzada com dois braços de estudo e até seis pontos de tempo de medição. Imagem retirada de Medawar e colaboradores (2023).

Em comparação com o placebo, os participantes mostraram diminuição da ativação cerebral em relação a estímulos alimentares com alto teor calórico na área tegmental ventral e no córtex orbitofrontal direito após prebióticos. Além disso, após os prebióticos, os participantes relataram menos fome subjetiva durante a tarefa de fMRI, em comparação com o placebo.

A intervenção prebiótica levou a aumentos na frequência das evacuações. Embora não tenham sido observadas alterações nos níveis de acetato, butirato e propionato de AGCC após a intervenção, nem no soro em jejum e nem nas concentrações fecais sanguíneos em jejum, o sequenciamento de 16S-rRNA mostrou mudanças significativas na microbiota em direção ao aumento da ocorrência de, entre outras, Bifidobacteriaceae produtoras de AGCCs, e alterações em> 60 vias de sinalização funcionais previstas após a ingestão de prebióticos. Ademais, esse aumento correlacionou-se com aumentos nas vias metabólicas relacionadas à taurina, compostos de seleno, nicotinato e aminoácidos, e com diminuições relacionadas ao metabolismo da porfirina, degradação de esteróides, biossíntese de ácidos graxos e funções de reparo de DNA. Mudanças na ativação cerebral correlacionaram-se com mudanças na abundância microbiana de Actinobacteria e atividade associada anteriormente ligada à produção de AGCC, como o metabolismo dos transportadores de cassetes de ligação de ATP.

Embora os suplementos de intervenção e de placebo contivessem as mesmas quantidades de calorias e os participantes relatassem adesão igualmente alta, nos 14 dias de intervenção, os pesquisadores observaram reduções na gordura corporal após o placebo. Além disso, os marcadores lipídicos foram significativamente mais baixos após a ingestão de placebo em comparação com os prebióticos, assim como a alanina-aminotransferase. O IMC, a relação cintura-quadril e a pressão arterial não mudaram significativamente, o que também foi verdadeiro para grelina em jejum, GLP-1 e PYY, glicose, insulina, aminoácidos, bem como marcadores inflamatórios.

Sendo assim, o estudo demonstrou que uma intervenção prebiótica de alteração do microbioma em altas doses diminui as respostas cerebrais a sinais alimentares de alto teor calórico dentro de 2 semanas em adultos com sobrepeso. Com base no 16S-rRNA combinado com a previsão da via funcional e metabolômica, as descobertas ofereceram a possibilidade de uma ligação mecanicista entre a ingestão dietética prebiótica, mudanças relacionadas na produção de AGCC, motilidade intestinal e redução da ativação cerebral relacionada à recompensa durante a tomada de decisão alimentar.