A ciência do microbioma

Dada sua relevância crescente, a microbiota intestinal tem sido cada vez mais explorada como um alvo terapêutico promissor para diversas patologias prevalentes em países de alta renda, como distúrbios metabólicos, câncer e doenças inflamatórias intestinais. Simultaneamente, estudos investigam o seu impacto em condições como desnutrição e doenças infecciosas, que afetam desproporcionalmente as populações de países de baixa e média renda.

É evidente que a composição da microbiota intestinal de crianças e adultos pode variar significativamente conforme a região geográfica. Dessa forma, o desenvolvimento de terapias seguras e eficazes baseadas no microbioma, especialmente para as regiões mais pobres do mundo, requer a coleta de dados microbiológicos específicos dessas áreas.

Estudos de sequenciamento revelaram que, em indivíduos saudáveis, a microbiota intestinal humana se desenvolve de maneira ordenada, com a colonização de uma espécie influenciando a chegada de espécies subsequentes em um processo conhecido como "sucessão ecológica". Esse inicia-se no nascimento, quando bactérias são transferidas da mãe para o bebê durante o parto, seguido pelo contato pele a pele e pela amamentação.

Espécies de Bifidobacterium, por exemplo, são altamente adaptadas para colonizar o intestino de bebês, pois utilizam carboidratos presentes no muco intestinal e no leite materno. Ao metabolizarem esses carboidratos, essas bactérias produzem uma variedade de metabólitos benéficos para os bebês, incluindo ácidos orgânicos, vitaminas do complexo B, neurotransmissores e proteínas que modulam o sistema imunológico. Assim, o desenvolvimento conjunto e saudável dos seres humanos e de sua microbiota intestinal é essencial para o crescimento adequado.

Atualmente, terapias baseadas no microbioma estão sendo desenvolvidas e testadas, especialmente em países da Europa e América do Norte, incluindo formulações probióticas de "próxima geração". No entanto, um estudo observou que a subespécie Bifidobacterium longum infantis (B. infantis), frequentemente encontrada em crianças pequenas na África, está amplamente ausente nos intestinos de crianças que vivem nos Estados Unidos, sugerindo que a localização geográfica exerce um papel significativo na composição da microbiota.

Em países de baixa e média renda, evidências crescentes sugeriram que o microbioma intestinal pode fornecer pistas valiosas para o desenvolvimento de terapias direcionadas às principais ameaças à saúde pública. No contexto da desnutrição, estudos realizados em camundongos identificaram, nos últimos anos, diversos ingredientes alimentares capazes de promover o crescimento de determinadas cepas bacterianas que estavam sub-representadas em crianças desnutridas. Ensaios clínicos subsequentes mostraram que a administração de uma formulação alimentar voltada para a microbiota intestinal, contendo esses ingredientes, a crianças desnutridas de 12 a 18 meses em Bangladesh resultou em um aumento significativo no crescimento infantil. Além disso, os microbiomas dessas crianças passaram a se assemelhar mais aos de crianças saudáveis.

No entanto, estudos indicaram que, devido à diversidade genética e fenotípica dos microbiomas entre populações, descobertas realizadas na Europa e América do Norte nem sempre são aplicáveis a outras regiões. Assim, tratamentos desenvolvidos em países de alta renda podem não ser tão eficazes para populações em países de baixa e média renda, que são as que mais poderiam se beneficiar dessas terapias.

Além de auxiliar na absorção de nutrientes, a microbiota intestinal desempenha um papel protetor contra infecções, competindo com patógenos por nutrientes ou produzindo moléculas antimicrobianas que os eliminam. Vários estudos demonstraram que, em diferentes cenários, os microrganismos intestinais benéficos encontram diferentes espécies e cepas de patógenos. Dessa forma, as bactérias de uma população podem não ter evoluído estratégias eficazes para competir com patógenos endêmicos em outras regiões.

A resistência dos patógenos intestinais aos antibióticos também varia geograficamente, influenciada pelas regulamentações e práticas de uso desses medicamentos em cada local. As vacinas, da mesma forma, podem apresentar eficácia variável de acordo com a região. Um exemplo é a vacina contra o rotavírus, uma das principais causas de doenças diarreicas em bebês e crianças pequenas. Embora tenha uma eficácia de até 90% na prevenção da doença em países de alta renda, essa taxa cai para 50–60% em países da África e do sul da Ásia. 

Diante desses desafios, surge uma questão crucial: como acelerar a pesquisa a microbiota em países de baixa e média renda? Três estratégias poderiam contribuir significativamente para superar as barreiras ao avanço dessa área: a criação de centros regionais de excelência, o desenvolvimento de coleções de culturas microbianas e a promoção da colaboração entre redes robustas, laboratórios acadêmicos e recursos de outros países.

Enquanto as terapias baseadas na microbiota continuarem sendo projetadas, fabricadas e distribuídas por organizações externas, muitos dos benefícios econômicos e sociais resultantes dessas inovações dificilmente chegarão às comunidades que mais necessitam. Em contrapartida, uma compreensão mais profunda da composição, das funções e das forças evolutivas que atuam na microbiota intestinal em contextos variados poderia promover melhorias sustentáveis nos resultados de saúde para populações em todo o mundo.