Nossa Ciência
Ciência do Microbioma: explorando o mundo invisível dentro de nossos pets
Aqui compartilhamos informações baseadas em evidências científicas sobre o microbioma. O conteúdo tem caráter educativo e informativo, visando contribuir para o entendimento geral desse tema importante para a saúde dos pets.
Lembre-se: todas as decisões relacionadas à saúde do seu animal de estimação devem ser tomadas em conjunto com um médico-veterinário responsável, que avaliará o caso individualmente. Suplementos nutricionais, como prebióticos e probióticos, não substituem diagnóstico, tratamento ou orientação profissional.
O que é o Microbioma?
O microbioma pode ser definido como uma comunidade microbiana característica que ocupa um ambiente relativamente bem definido, com propriedades físico-químicas distintas. O termo não se refere apenas aos microrganismos presentes, mas também ao seu “teatro de atividade” — ou seja, ao conjunto de estruturas, substâncias e interações que esses microrganismos produzem e que resultam na formação de nichos ecológicos específicos.
Trata-se de um microecossistema dinâmico e interativo, que pode mudar ao longo do tempo e de acordo com as condições do ambiente. Esse microecossistema está integrado a macroecossistemas maiores, como o corpo de animais e plantas (chamados de hospedeiros), sendo essencial para o funcionamento e a saúde desses organismos.
Já a microbiota é o nome dado ao conjunto de microrganismos em si, que pertencem a diferentes reinos da vida: procariotos (como bactérias e arqueias) e eucariotos (como protozoários, fungos e algas). Já o tal “teatro de atividade” inclui tudo o que esses microrganismos produzem ou deixam no ambiente, como:
Estruturas microbianas
Metabólitos (substâncias produzidas por eles)
Elementos genéticos móveis (como transposons, fagos e vírus)
Fragmentos de DNA antigo (DNA relicto).
Tudo isso, somado às condições do ambiente onde vivem, forma o cenário completo da atividade microbiana.
Entendendo o Microbioma dos Pets
Cada pet possui um microbioma individual, influenciado por dieta, ambiente, idade, genética e espécie. Essa assinatura microbiana única varia entre animais, e compreender essas diferenças pode auxiliar na adoção de estratégias nutricionais e de manejo, sempre com avaliação veterinária.
Embora as bactérias sejam o componente majoritário, outros elementos como vírus (viroma), fungos (micobioma) e arqueias (arqueoma) também estão presentes, formando um ambiente com interações complexas. Os principais grupos bacterianos no intestino incluem Firmicutes, Bacteroidetes e Fusobacteria, entre outros, que auxiliam na fermentação de fibras, síntese de vitaminas e proteção contra patógenos.
Fatores que Influenciam o Microbioma
Vários aspectos moldam o microbioma ao longo da vida:
- Genética e fase inicial da vida: a colonização começa influenciada pela microbiota materna, ambiente e alimentação precoce.
- Ambiente e estilo de vida: diferenças entre pets urbanos, rurais ou em abrigos podem alterar a diversidade.
- Dieta: macronutrientes (proteínas vs. carboidratos) modulam rapidamente a composição microbiana, com mudanças geralmente reversíveis ao retornar à dieta anterior.
- Saúde, idade e intervenções: estresses, doenças, obesidade e uso de medicamentos (como antibióticos) podem alterar o equilíbrio.
Um microbioma diversificado e equilibrado está associado à saúde geral, enquanto desequilíbrios (disbiose) podem estar relacionados a diversos quadros.
Impacto do Microbioma na Saúde
Um microbioma equilibrado está associado ao bom funcionamento de diversos sistemas fisiológicos.
Saúde Digestiva
Participa da fermentação de carboidratos complexos, produção de metabólitos benéficos e regulação da motilidade intestinal. Alterações podem estar associadas a sinais como diarreia ou constipação.
Suporte ao Sistema Imunológico
Interage com células imunes do intestino, contribuindo para o desenvolvimento e modulação de respostas imunológicas.
Saúde da Pele
A literatura descreve conexões entre microbioma intestinal, integridade da barreira cutânea e processos inflamatórios.
O uso de prebióticos e probióticos tem sido estudado como estratégia de suporte ao equilíbrio microbiológico, podendo contribuir para a manutenção da saúde da pele.
Saúde Comportamental
Pesquisas exploram o eixo intestino-cérebro, com indícios de que o microbioma pode influenciar humor e comportamento.
Controle de Peso e Obesidade
O microbioma GI participa do metabolismo energético e da homeostase. Modificações dietéticas podem influenciar sua composição, sendo um campo de investigação crescente na nutrição animal.
Outras Implicações para a Saúde
Alterações no microbioma têm sido estudadas em associação com condições gastrointestinais, imunológicas e metabólicas. A relação entre dieta e microbioma é um campo ativo de pesquisa, com potencial para apoiar estratégias nutricionais baseadas em evidências.
Intervenções Nutricionais e o Microbioma
A nutrição exerce influência significativa no microbioma gastrointestinal.
Papel da Dieta
Componentes como fibras complexas, prebióticos e probióticos podem estimular microrganismos benéficos.
Prebióticos
São definidos como ingredientes fermentados seletivamente que promovem mudanças benéficas na microbiota intestinal, levando a uma saúde melhorada. Pesquisas recentes indicam que qualquer substância disponível para fermentação, como carboidratos, proteínas e polifenóis, pode atuar como um prebiótico. Ao fornecer nutrição para as bactérias benéficas, os prebióticos ajudam a manter um microbioma equilibrado.
Probióticos
São microrganismos vivos que conferem benefícios à saúde quando administrados em quantidades adequadas. Os probióticos ajudam a restaurar e manter um equilíbrio microbiano saudável no intestino. Eles podem auxiliar na digestão, apoiar a função imunológica e reduzir o risco de infecções. Nos pets, os probióticos estão disponíveis em várias formas, incluindo pós, cápsulas e petiscos. Em cães, a adição de probióticos tem sido associada a um aumento nas concentrações fecais de metabólitos benéficos como acetato e butirato, que podem melhorar as respostas imunológicas.
O PETBIOM BOULARDII é um suplemento nutricional prebiótico e probiótico em pó para cães e gatos, contendo Saccharomyces boulardii e Fruto-Oligossacarídeos (FOS).
Diferenciais
- Auxilia na manutenção da consistência adequada das fezes
- Pode contribuir para o equilíbrio intestinal em episódios de diarreia, inclusive associados ao uso de antibióticos
- Contribui para a manutenção da saúde da pele
- Apoia o equilíbrio da microbiota intestinal
- Desenvolvido com base em literatura científica
Sobre a Saccharomyces boulardii
S. boulardii é um probiótico especial, pois é uma cepa de levedura, não de bactéria. Estudos demonstraram que S. boulardii é segura e eficaz para cães e gatos e que pode prevenir e reduzir diarreias de múltiplas causas. Também possui propriedades anti-inflamatórias. Como probiótico, é especialmente útil para regenerar populações de microrganismos intestinais que se tornaram desequilibradas e para promover uma pele saudável.
E, ao contrário dos probióticos bacterianos, S. boulardii não é afetada por antibióticos, então também pode ser usada durante o tratamento com antibióticos para ajudar com os efeitos colaterais digestivos que os antibióticos geralmente causam. Estudos demonstraram que quando S. boulardii é administrado junto com um antibiótico, os animais de estimação têm muito menos probabilidade de desenvolver diarreia durante ou após o curso da medicação.
S. boulardii também é resiliente ao ácido estomacal, então, quando chega aos intestinos, ainda está intacta e viva, enquanto muitos probióticos bacterianos morrem no estômago e nunca chegam ao intestino. Uma vez no intestino, a S. boulardii produz compostos amigáveis chamados ácidos graxos de cadeia curta, que dão suporte a um microbioma diverso, uma barreira intestinal forte e um sistema imunológico que funciona bem.
Sobre os Fruto-Oligossacarídeos (FOS)
Fruto-Oligossacarídeos (FOS) são fibras minúsculas e solúveis. Essas fibras em particular são prebióticas, o que significa que são o alimento preferido de microrganismos benéficos como os do intestino do seu animal de estimação. Garantir que todos os membros benéficos do microbioma intestinal recebam o suficiente do alimento certo é crucial não apenas para uma digestão saudável, mas também para um sistema imunológico forte, pele saudável e até mesmo um bom humor. Estudos em cães mostraram que a suplementação com FOS melhora a saúde intestinal e a função imunológica.
Exames de Microbioma em Pets
Exames de microbioma são ferramentas valiosas para diagnosticar e gerenciar condições de saúde nos pets. Esses exames envolvem a coleta de uma amostra, normalmente do intestino, e a análise do DNA dos micro-organismos presentes. Esta análise fornece informações sobre a composição e diversidade da comunidade microbiana.
No Brasil, nós somos pioneiros em oferecer kits de exame de microbioma para pets, como o Dogbioma e o Catbioma. Esses exames utilizam tecnologia avançada de sequenciamento de DNA para identificar desequilíbrios bacterianos e fornecer dados técnicos que podem apoiar o médico-veterinário na tomada de decisões sobre dieta e manejo.
Os exames de microbioma podem auxiliar na investigação de:
- Alterações gastrointestinais
- Condições associadas à pele
- Aspectos relacionados ao eixo intestino-cérebro
Metodologia de análise
Para examinar o microbioma, uma metodologia de sequenciamento precisa e eficiente é essencial. No nosso caso, utilizamos a plataforma PacBio, conhecida por suas longas leituras e alta precisão na detecção de sequências de DNA. Este método permite a identificação detalhada das diversas espécies presentes no microbioma, até mesmo aquelas de difícil distinção por métodos convencionais de sequenciamento de curto alcance. A tecnologia de PacBio é particularmente útil na análise de comunidades microbianas complexas devido à sua capacidade de sequenciar amplicons longos, como o gene 16S rRNA, que contém regiões altamente conservadas e variáveis úteis para a taxonomia microbiana.
A plataforma PacBio utiliza um sistema de Single Molecule, Real-Time (SMRT) Sequencing, que permite a leitura de longas cadeias de DNA em tempo real. As sequências geradas são então processadas por algoritmos avançados que corrigem erros de leitura e montam genomas completos a partir dos fragmentos sequenciados. Isso resulta em uma maior resolução taxonômica e um mapeamento mais preciso das espécies microbianas presentes em uma amostra, facilitando a identificação em nível de espécie. A capacidade do PacBio de fornecer longas leituras contíguas é crucial para resolver regiões repetitivas e estruturalmente complexas do genoma que são comuns em muitas bactérias.
Além disso, a plataforma PacBio permite a análise de amostras ambientais e clínicas com uma resolução sem precedentes. Em nosso estudo, a utilização dessa tecnologia nos permitiu identificar uma vasta gama de espécies microbianas, incluindo aquelas que não haviam sido descritas anteriormente. A identificação em nível de espécie é essencial para compreender as interações microbianas e suas implicações na saúde e na doença. Este método avançado de sequenciamento proporciona uma visão abrangente e detalhada da composição do microbioma, permitindo uma melhor compreensão das suas funções e potencial impacto na saúde dos animais de estimação.
A ciência do microbioma é um campo em rápida evolução, com implicações tanto para a saúde humana quanto para a saúde dos animais de estimação. Ao compreender e gerenciar o microbioma, podemos auxiliar o bem-estar geral e complementar tratamentos de diversos problemas de saúde. Exames de microbioma, prebióticos e probióticos são ferramentas valiosas para ajudar na manutanção de um microbioma saudável. À medida que a pesquisa continua a desvendar as complexas conexões entre o microbioma e a saúde, o potencial para novas intervenções e tratamentos só crescerá.
Mais informações nos artigos científicos abaixo
Berg, G.; Rybakova, D.; Fischer, D. et al. (2020) Microbiome definition re-visited: old concepts and new challenges. Microbiome 8, 103. https://doi.org/10.1186/s40168-020-00875-0
D’Angelo, S.; Fracassi, F.; Bresciani, F.; Galuppi, R.; Diana, A.; Linta, N.; Bettini, G.; Morini, M.; Pietra, M. (2018) Effect of Saccharomyces boulardii in dogs with chronic enteropathies: double-blinded, placebo-controlled study. Veterinary Record, 182: 258. https://doi.org/10.1136/vr.104241
Hanifeh, M.; Scarsella, E.; Rojas, C.A.; Ganz, H.H.; Huhtinen, M.; Laine, T.; Spillmann, T. (2024) Oral Fecal Microbiota Transplantation in Dogs with Tylosin-Responsive Enteropathy—A Proof-of-Concept Study. Veterinary Sciences, 11: 439. https://doi.org/10.3390/vetsci11090439
Hooda, S.; Vester Boler, B.M.; Kerr, K.R.; Dowd, S.E.; Swanson, K.S. (2013). The gut microbiome of kittens is affected by dietary protein:carbohydrate ratio and associated with blood metabolite and hormone concentrations. The British journal of nutrition, 109: 1637-1646. https://doi.org/10.1017/S0007114512003479
Kwong, T.C.; Chau, E.C.T.; Mak, M.C.H.; Choy, C.T.; Chan, L.T.; Pang, C.K.; Zhou, J.; Poon, P.H.C.; Guan, Y.; Tsui, S.K.W.; et al. (2023) Characterization of the Gut Microbiome in Healthy Dogs and Dogs with Diabetes Mellitus. Animals, 13: 2479. https://doi.org/10.3390/ani13152479
Ley, R., Turnbaugh, P., Klein, S. et al. (2006) Human gut microbes associated with obesity. Nature, 444: 1022–1023. https://doi.org/10.1038/4441022a
Li, K., Xiao, X., Li, Y. et al. (2024) Insights into the interplay between gut microbiota and lipid metabolism in the obesity management of canines and felines. Journal of Animal Science and Biotechnology, 15, 114. https://doi.org/10.1186/s40104-024-01073-w
Moré, M.I.; Swidsinski, A. (2015) Saccharomyces boulardii CNCM I-745 supports regeneration of the intestinal microbiota after diarrheic dysbiosis – a review. Clinical and Experimental Gastroenterology, 8: 237-255. https://doi.org/10.2147/CEG.S85574
Rhoads, A.; Au, K.F. (2015). PacBio Sequencing and its Applications. Genomics, Proteomics & Bioinformatics, 13: 278-289. https://doi.org/10.1016/j.gpb.2015.08.002
Rojas, C.A.; Park, B.; Scarsella, E.; Jospin, G.; Entrolezo, Z.; Jarett, J.K.; Martin, A.; Ganz, H.H. (2024) Species-level characterization of the core microbiome in healthy dogs using full-length 16S rRNA gene sequencing. Frontiers in Veterinary Science, 11. https://doi.org/10.3389/fvets.2024.1405470
Rojas, C.A.; Entrolezo, Z.; Jarett, J.K.; Jospin, G.; Martin, A.; Ganz, H.H. (2024) Microbiome Responses to Oral Fecal Microbiota Transplantation in a Cohort of Domestic Dogs. Veterinary Sciences, 11: 42. https://doi.org/10.3390/vetsci11010042
Shin, Na-Ri et al. (2015) Proteobacteria: microbial signature of dysbiosis in gut microbiota. Trends in Biotechnology, 33: 496-503. https://doi.org/10.1016/j.tibtech.2015.06.011
Swanson, K.S.; Grieshop, C.M.; Flickinger, E.A.; Bauer L.L.; Healy, H.-P.; Dawson, K.A.; Merchen, N.R.; Fahey Jr, G.C. (2002) Supplemental Fructooligosaccharides and Mannanoligosaccharides Influence Immune Function, Ileal and Total Tract Nutrient Digestibilities, Microbial Populations and Concentrations of Protein Catabolites in the Large Bowel of Dogs. The Journal of Nutrition, 132: 980 – 989. https://doi.org/10.1093/jn/132.5.980
Szántó, M.; Dózsa A.; Antal D.; Szabó K.; Kemény L.; Bai P. (2019) Targeting the gut-skin axis—Probiotics as new tools for skin disorder management? Experimental Dermatology, 28: 1210–1218. https://doi.org/10.1111/exd.14016
Whipps, J.; Lewis, K.; Cooke, R. (1988) Mycoparasitism and plant disease control. In: Burge M, editor. Fungi Biol Control Syst. Manchester University Press; p. 161-187.