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24 setembro, 2017 • 8:30 Enviado por IBA FMRP-USP

Diabetes tipo 1: Você é o que você come?

Por: Bruna Bertol e Gabriela Pessenda, doutorandas IBA/FMRP-USP

Editora Chefe: Vanessa Carregaro

A diabetes do tipo I é uma doença inflamatória autoimune mediada por células T e sua incidência vem aumentando, especificamente em países dominados pela dieta ‘ocidental’. Já é conhecido que os metabolitos da dieta podem influenciar nas respostas imunológicas. Dentre eles, estão os ácidos graxos de cadeia curta (SCFAs, do inglês: short-chain fatty acids), que são produzidos pela fermentação das fibras por bactérias comensais.

Em sua grande maioria, os SCFAs possuem papel regulador da inflamação e da manutenção da barreira epitelial intestinal. Dentre suas funções, os SCFAs induzem aumento na produção de muco no intestino grosso, assim como a ativação de inflamassoma e produção de IL-18 por células epiteliais, aumentando sua função protetora de barreira. Além disso, em células imunes os SCFAs podem induzir células dendríticas tolerogênicas, a produção de IgA por células B e a diferenciação de células  T reguladoras (Tregs).

Baseado nos estudos demonstrando que pacientes com diabetes do tipo I possuem defeitos na expansão e/ou função de Tregs e disbiose, aliado ao conhecimento de que dietas ricas em fibras resultam em aumento na produção de SCFAs e indução de tolerância oral, os autores Mariño e colaboradores objetivaram estudar o papel de tais metabólitos microbianos no desenvolvimento da doença em um modelo experimental murino (camundongos NOD).

Inicialmente mostrou-se que existe relação inversa entre as concentrações dos SCFAs em diferentes sistemas, como sangue periférico e fezes, durante o desenvolvimento da doença, isto é, quanto maior a concentração dos metabólitos, menor a progressão da diabetes. Com base nesses resultados, os autores passaram a fornecer aos animais NOD dietas contendo maior teor de uma importante fonte de fibras, o amido de milho rico em amilose (HAMS, do inglês high-amylose maize starch). Esse HAMS foi butirilato ou acetilato, a fim de liberar de maneira específica elevadas concentrações de butirato e acetato, respectivamente, após sofrer fermentação bacteriana no intestino. Essas dietas foram capazes de proteger, de maneira significativa, os animais da progressão da doença e apresentaram um efeito sinérgico, uma vez que a máxima proteção contra a doença foi obtida a partir do seu consumo simultâneo. Esse resultado sugere que tais metabólitos exercem seus efeitos protetores por distintos mecanismos de ação.

Também foi verificado que a dieta que fornece maiores concentrações de acetato reduziu de maneira significativa o número de linfócitos T reativos contra um autoantígeno pancreático. Esse efeito foi, em parte decorrente, da redução do número, função e proliferação de linfócitos B, principalmente da zona marginal, visto que tais células possuem um papel importante na patogênese da diabetes, principalmente por apresentar autoantígenos aos linfócitos T, contribuindo com sua expansão.

Em contrapartida, a dieta que fornece maiores concentrações de butirato foi extremamente eficaz em aumentar o número e a função de Tregs, células imprescindíveis para a manutenção da autotolerância. Ambas as dietas também foram eficazes no aumento da integridade da barreira intestinal dos animais e diminuir as concentrações séricas de IL-21, uma citocina diabetogênica. As dietas alteraram a composição da microbiota intestinal dos animais, elevando principalmente o número de bactérias do gênero Bacteroides.

Em resumo, a pesquisa demonstrou o potencial que a alimentação pode representar no tratamento da diabetes do tipo I, por meio da ação da microbiota intestinal, e corresponde a uma abordagem terapêutica natural e relativamente de baixo custo, que é particularmente relevante neste contexto, considerando que a doença surge frequentemente nos primeiros anos de vida, onde considerações acerca da segurança dos fármacos comumente utilizados são escassas.

Post 16

Figura 1. Dietas especializadas em liberar ácidos graxos de cadeia curta (SCFAs) protegem contra a Diabetes do tipo 1.O amido de milho rico em amilose (HAMS) é uma fonte de fibra alimentar importante, pois, após sofrer o processo de fermentação pela microbiota intestinal, resulta em grandes quantidades de SCFAs, como acetato e butirato. O acetato exerce sua função imunomoduladora por meio da inibição da função e do número de linfócitos B da zona marginal (MZB), enquanto que o butirato regula a resposta imune por aumentar o número e a função de linfócitos T reguladores (Tregs). Dessa forma, o efeito combinado destes dois metabólitos resulta na redução da expansão de linfócitos T autorreativos, o que reduz o infiltrado inflamatório nas ilhotas pancreáticas e a progressão da doença (Wen & Wong).

REFERÊNCIAS

  1. Mariño E, Richards JL, McLeod KH, Stanley D2, Yap YA, Knight J, McKenzie C, Kranich J, Oliveira AC, Rossello FJ, Krishnamurthy B, Nefzger CM, Macia L, Thorburn A, Baxter AG, Morahan G, Wong LH, Polo JM, Moore RJ, Lockett TJ, Clarke JM, Topping DL, Harrison LC, Mackay CR. Gut microbial metabolites limit the frequency of autoimmune T cells and protect against type 1 diabetes. Nature Immunology, vol. 18, n. 5, may 2017.
  2. Wen L & Wong FS. Dietary short-chain fatty acids protect against type 1 diabetes. Nature Immunology, vol. 18, n. 5, may 2017.