Microbiota e osteoporose: novas perspectivas para prevenção e tratamento

A osteoporose é uma doença caracterizada pela perda da densidade óssea e aumento do risco de fraturas ósseas. Existem duas formas da doença: primária, devido à deficiência de estrogênio e envelhecimento natural, e secundária, devido a patologias.

A flora do trato gastrointestinal humano possui uma diversidade de microrganismos. Por mais que esse conteúdo seja individual, existem quatro classes principais de organismos: Firmicutes, Bacteroides, Proteobacteria e Actinobacteria, sendo os dois primeiros responsáveis por mais de 90% das categorias filogenética.

A razão entre Firmicutes e Bacteroidetes na microbiota intestinal (MI) é indicativa de várias desregulações de processos biológicos. E essa relação correlacionou-se negativamente com o volume ósseo e os níveis de clostrídios e lachnospiraceae. A abundância de membros do filo Actinobacteria: Bifidobacteriaceae correlacionou-se positivamente com o volume ósseo.

Sendo assim, o papel da microbiota pode preencher a lacuna entre a fisiologia óssea, gastroenterologia, imunologia e microbiologia. A MI pode levar a novos alvos para a osteoporose e servir como biomarcadores para futuras suscetibilidades. Por isso, Yatsonsky e colaboradores (2019) realizaram uma revisão de literatura para elucidar as últimas atualizações de como a disbiose intestinal poderia desencadear a osteoporose.

A disbiose intestinal está correlacionada com aumento da resposta inflamatória e reabsorção óssea. Os mecanismos propostos incluem transporte de cálcio prejudicado, resposta de células T, inflamação sistêmica via ativação de citocinas.

Uma análise de diversidade da microbiota em pacientes com osteoporose (OP) e osteopenia (ON) foi conduzida usando sequenciamento de RNA ribossômico 16s. Houve uma correlação inversa entre os estimadores de diversidade e a densidade óssea. Nas amostras de OP, os Firmicutes aumentaram significativamente e os Bacteroidetes diminuíram significativamente. No controle, Bacteroides, Faecalibacterium e Prevotella contribuíram com mais da metade da comunidade bacteriana. Os gêneros Blautia, Parabacteroides e Ruminococcaceae diferiram significativamente entre os grupos OP e controle. Lachnoclostridium e Klebsiella foram mais abundantes em OP e ON do que no controle.

Ademais, a microbiota desempenha um papel fundamental no transporte e na absorção de nutrientes necessários para o crescimento e a remodelação óssea. A vitamina D estimula a absorção intestinal de cálcio, enquanto a 1,25-di-hidroxivitamina D3 pode regular a homeostase do cálcio, incluindo o canal de cálcio: TRPV6 e calbindina-D9K, que medeia a difusão intracelular de cálcio. A resistência intestinal à 1,25(OH)2D3 e a diminuição da absorção de cálcio aumentam com a idade e são fortemente correlacionadas à disbiose intestinal.

A colonização de Firmicutes e o aumento da biodiversidade estão associados ao aumento da resposta inflamatória no intestino. A inflamação está correlacionada com a ativação de osteoclastos no local dos ossos. Os osteoclastos se originam de precursores monocíticos na medula óssea (CD4+/Gr1-). Essas células realizam a reabsorção óssea e são regulados por várias vias, incluindo cálcio e vitamina D, estrogênio e inflamação. Portanto, a inflamação mediada pelo intestino, especificamente os marcadores: fator de necrose tumoral-α, interleucina-1 (IL-1) e IL-6, podem desempenhar um papel na ativação de osteoclastos e, se sustentada, na osteoporose.

Os probióticos modificam a composição da microbiota, a função da barreira intestinal e o sistema imunológico, resultando em benefícios sistêmicos para o hospedeiro. A sua suplementação pode prevenir a osteoporose em indivíduos saudáveis e retardar sua progressão em pessoas com a doença, com base em testes em roedores. Nesses estudos, o Bacillus subtilis diminuiu o número de osteoclastos, enquanto o número de osteoblastos aumentou. Além disso, o Lactobacillus reuteri reduziu a osteoporose induzida por diabetes tipo 1 e pela menopausa através da supressão do aumento dos linfócitos T CD4+ e da osteoclastogênese. Probióticos de extrato de trevo vermelho (RCE), que contém isoflavonas com afinidade pelo receptor de estrogênio, mostraram diminuir a perda óssea em mulheres osteopênicas pós-menopáusicas suplementadas com cálcio, magnésio e calcitriol. Outros benefícios dos probióticos estão relacionados à permeabilidade intestinal e à inflamação.

Prebióticos, compostos de carboidratos não digeríveis, também mostraram aumentar a absorção de cálcio e melhorar a densidade mineral óssea. O mecanismo mais aceito para isso é a fermentação microbiana de prebióticos, o que desencadeia um aumento de ácidos graxos de cadeia curta e à diminuição do pH, aumentando a biodisponibilidade de cálcio no cólon.

Ácidos graxos de cadeia curta, como o acetato, medeiam condições anti-inflamatórias sistemicamente. Estes demonstraram efeitos positivos na prevenção da perda de densidade óssea e da progressão da osteoporose em um modelo murino.

A atividade física modifica a proporção de Firmicutes/Bacteroidetes e pode ser outra área de investigação de seus efeitos na microbiota intestinal e potencialmente como uma solução preventiva ou terapêutica para a osteoporose.

Em conclusão, a manipulação da microbiota intestinal por meio de intervenções dietéticas e de estilo de vida apresenta-se como uma abordagem terapêutica promissora para a osteoporose, embora sejam necessários mais estudos para confirmar sua eficácia em humanos.