Estudo revelou como produtos do microbioma intestinal influenciam o metabolismo hepático e a sensibilidade à insulina

Uma pesquisa conduzida na Universidade Harvard, com apoio da FAPESP, identificou um conjunto de metabólitos que percorrem o trajeto do intestino ao fígado e, posteriormente, ao coração, sendo então distribuídos pelo corpo. Esses compostos desempenham funções relevantes na regulação de processos metabólicos hepáticos e na resposta à insulina, podendo abrir caminhos para novas abordagens terapêuticas contra obesidade e diabetes tipo 2. Os achados foram divulgados na revista Cell Metabolism.

Segundo Vitor Rosetto Muñoz, pesquisador de pós-doutorado na Escola de Educação Física e Esporte de Ribeirão Preto da USP e autor principal do estudo, “a veia porta hepática é responsável por transportar grande parte do sangue intestinal ao fígado, sendo o primeiro ponto de contato com os produtos gerados pelo microbioma. No fígado, esses compostos podem ser modificados, eliminados ou conjugados antes de seguirem para a circulação geral”.

Durante o estágio no Joslin Diabetes Center da Harvard Medical School, sob orientação de Carl Ronald Kahn, Muñoz analisou o sangue proveniente do intestino e o sangue periférico, permitindo observar com mais precisão a presença e o impacto dos metabólitos derivados do microbioma em diferentes regiões do corpo.

Nos últimos anos, o microbioma intestinal tem sido reconhecido como um elo importante entre fatores genéticos e ambientais no desenvolvimento de distúrbios metabólicos. Estudos têm revelado diferenças marcantes na composição microbiana intestinal entre indivíduos com e sem condições como obesidade, resistência à insulina e intolerância à glicose.

Apesar disso, ainda não está claro quais microrganismos ou substâncias produzidas por eles são responsáveis por essas variações. Para investigar essa questão, os pesquisadores analisaram os metabólitos presentes no sangue de camundongos com diferentes predisposições à obesidade e ao diabetes tipo 2, coletando amostras da veia porta hepática e da circulação periférica.

“Grande parte dos estudos foca nos metabólitos presentes nas fezes ou no sangue periférico, mas esses não representam com precisão o que chega diretamente ao fígado, um órgão central no metabolismo”, explicou Muñoz.

Na pesquisa, foram identificados 111 metabólitos enriquecidos na veia porta hepática e 74 no sangue periférico de camundongos saudáveis. Contudo, ao submeter camundongos suscetíveis a doenças metabólicas a uma dieta rica em gorduras, o número de metabólitos na veia porta caiu para 48, evidenciando o papel do ambiente na regulação metabólica.

Além disso, os perfis de metabólitos variaram entre camundongos suscetíveis e resistentes à síndrome metabólica, indicando que a genética também influencia fortemente essa dinâmica.

“Esses dados sugerem que há uma interação complexa entre o ambiente, a genética do hospedeiro e o microbioma intestinal. Essa interação determina quais metabólitos são enviados ao fígado e à circulação, podendo influenciar diretamente o desenvolvimento de condições como obesidade e diabetes tipo 2”, afirmou Muñoz.

Para aprofundar a investigação, os cientistas trataram camundongos com um antibiótico que altera seletivamente o microbioma intestinal. Como resultado, observaram mudanças significativas tanto na composição microbiana quanto na concentração de metabólitos no sangue.

Um dos compostos que teve aumento foi o mesaconato, relacionado ao ciclo de Krebs — essencial para a produção de energia celular. Em testes com hepatócitos tratados com mesaconato e seus isômeros, houve melhora na sinalização da insulina e regulação de genes ligados à lipogênese e à oxidação de ácidos graxos, processos fundamentais para o equilíbrio metabólico.

Esses resultados reforçaram o papel dos metabólitos na mediação dos efeitos do microbioma sobre o metabolismo hepático e na origem da resistência à insulina associada ao diabetes tipo 2.

O próximo passo dos pesquisadores é aprofundar a caracterização desses metabólitos e entender melhor como são produzidos. A meta é identificar moléculas com potencial terapêutico para doenças metabólicas.

O artigo Portal vein-enriched metabolites as intermediate regulators of the gut microbiome in insulin resistance pode ser lido em: sciencedirect.com/science/article/pii/S1550413125003614.