Associação entre microbiota intestinal e osteoartrite

A osteoartrite (OA) é uma doença multifatorial que afeta as articulações, caracterizada principalmente por danos na cartilagem, resultando em dor, restrição de movimentos e até incapacidade. Os fatores de risco incluem envelhecimento, sexo, lesões articulares, dieta, obesidade, predisposição genética e fatores mecânicos. O tratamento abrange mudanças no estilo de vida, fisioterapia, medicamentos, injeções e cirurgias de substituição articular, além de injeções de células-tronco mesenquimais, plasma rico em plaquetas e bloqueios nervosos.

Recentemente, estudos demonstraram uma relação estreita entre a microbiota intestinal e a OA. A primeira, composta por bactérias, fungos, vírus, fagos, parasitas e arqueias, coloniza o trato intestinal e desempenha um papel crucial na absorção de nutrientes, manutenção da homeostase metabólica, entre outros.

Pesquisas indicaram que os probióticos podem modular a microbiota intestinal, influenciando na OA. A partir disto, Wei e colaboradores (2022) revisaram os mecanismos potenciais dessa associação, focando em quatro aspectos: sistema imunológico, metabolismo, eixo intestino-cérebro e modulação da microbiota intestinal.

A osteoartrite é uma doença multifatorial onde a inflamação crônica de baixo grau desempenha o papel central. Desta forma, o sistema imunológico é crucial no seu desenvolvimento, e a microbiota intestinal pode atuar como um fator que o ativa.

> Microbiota e barreira intestinal

A barreira intestinal é a combinação da estrutura e função do trato intestinal, que impede a passagem de substâncias nocivas, como bactérias e toxinas, para outros tecidos. Quando comprometida, o conteúdo intestinal, incluindo a microbiota, seus produtos e células imunológicas, pode entrar no sistema circulatório, levando à translocação de endotoxinas e inflamação sistêmica. Estudos sugeriram que um intestino permeável permite que a microbiota migre para as articulações, contribuindo para o desenvolvimento da osteoartrite. Portanto, manter a sua integridade é importante para retardar da doença ortopédica.

> Microbiota intestinal ativa o sistema imunológico inato

A imunidade inata é a resposta imune do hospedeiro desencadeada por receptores de reconhecimento de padrões (PRRs) contra patógenos invasivos como bactérias, vírus e fungos. Estudos mostraram que tanto o início quanto a persistência da osteoartrite estão intimamente ligados à ativação do sistema imunológico inato. Alterações na microbiota intestinal podem ativá-lo, aumentando a produção de citocinas pró-inflamatórias que afetam as articulações. Pesquisas confirmaram que a microbiota e suas moléculas relacionadas influenciam a patogênese da OA tanto em nível sistêmico quanto local, através de mecanismos de ativação da imunidade inata.

> Microbiota intestinal influencia a imunidade adaptativa

Evidências sugeriram que as células T da imunidade adaptativa desempenham um papel na patogênese da osteoartrite. O estudo de Qi et al. (2016) indicou que as células T estão desreguladas na OA. Saftler et al. (2016) descobriram que as T auxiliares (Th) podem induzir macrófagos a produzir fenótipos pró-regenerativos dependentes de IL-4, controlando a inflamação e o reparo. Li et al. (2017) revisaram o efeito dessas células na OA, destacando as Th1, Th2, Th9, Th17, Tfh e Treg. Essas estão presentes nos órgãos afetados pela OA e produzem citocinas catabólicas que destroem a matriz da cartilagem ou modulam a secreção de citocinas anti-inflamatórias e a expressão de seus receptores. As células Th têm potencial para afetar a progressão da OA através da regulação do sistema imunológico adaptativo.

Como se sabe, os fatores de risco da OA incluem o envelhecimento, a dieta alimentar e a obesidade, que estão relacionados com o metabolismo do corpo. Mooney et al. (2011) sugeriram que a desregulação metabólica contribui para a degeneração da cartilagem, induzido por dieta rica em gordura. Mobasheri et al. (2017) também indicaram que a OA é um distúrbio metabólico, destacando a importância do metabolismo na função da cartilagem e das articulações sinoviais. Silveri et al. (1994) encontraram uma associação independente entre resistência à insulina e osteoartrite, mediada pela secreção prejudicada e manutenção da matriz cartilaginosa devido a produtos finais de glicação avançada (AGEs), uma consequência do diabetes tipo 2 (DeGroot et al., 2004).

A microbiota intestinal, considerada um órgão endócrino independente, está envolvida na homeostase energética e na estimulação da imunidade através de interações moleculares com o hospedeiro (Clarke et al., 2014). Ela pode influenciar a patogênese da obesidade e doenças metabólicas, desencadeando resistência à insulina, inflamação de baixo grau e acúmulo de lipídios (Boulange et al., 2016). Por isso, esse elemento chave pode estar envolvida no desenvolvimento da OA ao afetar ou interagir com o metabolismo corporal.

O eixo intestino-cérebro é um sistema bidirecional de comunicação de informações que integra funções cerebrais e intestinais. Essa relação está envolvida no início e na progressão de inúmeras doenças, como na OA. 

O sistema nervoso central desempenha um papel crucial na dor da osteoartrite (OA) e tem implicações para a reabilitação (Murphy et al., 2012). A teoria do SNC na fisiopatologia da doença inclui componentes como o eixo hipotálamo-hipófise e o núcleo do trato solitário e do supraquiasmático hipotalâmico. Esses centros possuem circuitos de feedback com o trato intestinal, articulações OA e metabolismo celular, influenciando ritmos circadianos, microbiota intestinal e regulação redox (Morris et al., 2019).

O hipotálamo é influenciado pela microbiota intestinal, impactando a progressão da OA através do metabolismo (Silvestre et al., 2020). A comunicação bidirecional entre cérebro e intestino é significativamente influenciada pela microbiota intestinal (Caputi e Giron, 2018). O SNC regula o trato gastrointestinal via sistemas nervosos simpático e parassimpático, enquanto a microbiota intestinal afeta o SNC através do nervo vago, eixo HPA, sinalização enteroendócrina e neurotransmissores, como serotonina e ácidos graxos de cadeia curta (SCFAs) (Tillisch, 2014; Mayer et al., 2015; Foster et al., 2017).

Os SCFAs, como o acetato, contribuem para a regulação da dor na OA ao influenciar a maturação da microglia e o estado metabólico (Erny et al., 2021). A sensibilização à dor crônica na OA é associada à hiperatividade da microglia no corno dorsal espinhal (Pan et al., 2021), e a microgliose pode ser um alvo de tratamento para essa dor (Appleton, 2017). A microbiota intestinal pode interagir com o relógio circadiano do hospedeiro para regular a homeostase da cartilagem (Leone et al., 2015; Liang et al., 2015). Em resumo, o eixo microbioma-intestino-cérebro está envolvido na OA, e restaurar seu equilíbrio pode melhorar as condições da OA.

> Probióticos e Prebióticos

Os probióticos e prebióticos são substâncias dietéticas seguras e eficazes que podem modular a microbiota intestinal do hospedeiro, promovendo o crescimento de bactérias benéficas. Um estudo mostrou que a administração oral de Bifidobacterium longum CBi0703 por 12 semanas reduziu as lesões na estrutura da cartilagem e a degradação do colágeno tipo II, sugerindo um efeito profilático contra a OA. Outro estudo indicou que Lactobacillus rhamnosus, administrado oralmente, melhorou a progressão da doença ao suprimir a dor e a inflamação nas articulações.

> Dieta e nutracêuticos

A dieta é um fator importante que influencia a microbiota intestinal, modulando sua composição, metabolismo e as respostas imunológicas do hospedeiro. A suplementação oral de resveratrol mostrou efeitos protetores nas articulações em modelos de camundongos com osteoartrite (OA) induzida por dieta rica em gordura. Esses incluem a recuperação da estrutura articular, aumento da expressão de colágeno tipo II na cartilagem e inibição do apoptose de condrócitos.