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“ ASPECTOS BIOQUÍMICOS DA INTERAÇÃO DOS PROBIÓTICOS COM A MUCOSA INTESTINAL” Alimento Funcional Terapia Nutricional Profa. Priscila Dabaghi - MSc Nutricionista.

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1 “ ASPECTOS BIOQUÍMICOS DA INTERAÇÃO DOS PROBIÓTICOS COM A MUCOSA INTESTINAL” Alimento Funcional Terapia Nutricional Profa. Priscila Dabaghi - MSc Nutricionista – UFPR Mestre em Ciências / Bioquímica – UFPR Coordenadora do Curso de Nutrição - UTP Profa. Regina M. Vilela, PhD

2 Principais probióticos estudados e sua adição nos alimentos Mecanismos bioquímicos da resposta imune frente à presença dos probióticos Uso dos probióticos no tratamento de doenças inflamatórias intestinais e prevenção da translocação bacteriana TÓPICOS Resultados clínicos e segurança

3 PROBIÓTICOS: COMPOSTOS MICROBIANOS (J Pediatr 2006;149:S107-S114) “Microorganismos vivos capazes de melhorar o equilíbrio microbiano intestinal produzindo efeitos benéficos à saúde do indivíduo”. Fonte: ANVISA (Agência Nacional de Vigilância Sanitária).

4 COMPOSTOS MICROBIANOS Características dos Probióticos: São microorganismos vivos em culturas isoladas ou associadas, adicionados aos alimentos que beneficiam a saúde humana / animal; São capazes de colonizar o intestino humano, afetando a imunidade por melhorar transitoriamente as propriedades da flora intestinal (crescimento, nutrição e inibição de enteropatógenos), sem efeitos indesejáveis; Devem permitir adequado manejo tecnológico  resistir ao processamento, tempo entre a fabricação, comercialização e ingestão do produto, devendo atingir o intestino ainda vivos Rev. Microbiol. v.30 n.1 São Paulo

5 I - Caracterização Funcional e Avaliação de Segurança A- Testes in vitro (estudo microbiológico / metabólitos gerados) B- Estudo em animais (estudos de efeitos, toxicidade e avaliação histológica) C- Estudo com humanos fase I (estudos de efeitos e toxicidade – caráter piloto) I - Caracterização Funcional e Avaliação de Segurança A- Testes in vitro (estudo microbiológico / metabólitos gerados) B- Estudo em animais (estudos de efeitos, toxicidade e avaliação histológica) C- Estudo com humanos fase I (estudos de efeitos e toxicidade – caráter piloto) IV - Rotulagem Conteúdo : descrição da bactéria/fungo Número mínimo de bacteria viável ao final do prazo de validade Condições de estocagem Centro de informação ao consumidor IV - Rotulagem Conteúdo : descrição da bactéria/fungo Número mínimo de bacteria viável ao final do prazo de validade Condições de estocagem Centro de informação ao consumidor GUIA DA FAO/OMS para uso de probióticos em alimentos Clinical microbioloigy reviews : Segundo estudo, preferencialmente independente para confirmar resultados PROBIÓTICO PROBIÓTICO II - Comprovação de eficácia / mecanismos Estudos com humanos fase II (randomizados, duplo-cego, placebo-controle) II - Comprovação de eficácia / mecanismos Estudos com humanos fase II (randomizados, duplo-cego, placebo-controle) III - Comprovação de eficácia Comparação entre probióticos com tratamento padrão III - Comprovação de eficácia Comparação entre probióticos com tratamento padrão

6 ALIMENTO FUNCIONAL

7 Algumas informações importantes antes de considerar uso terapêutico de probióticos Alguns sobrevivem no intestino grosso Alguns não resistem ao pH gástrico ou quando em contato com os sais biliares Normalmente não colonizam a mucosa intestinal por períodos prolongados de tempo Diferentes probióticos podem exercer diferentes funções sobre as células intestinais e imunes Alguns sobrevivem no intestino delgado

8 Principais probióticos estudados Lactobacillus*Lactobacillus* PediococcusPediococcus BacteroidesBacteroides Bifidobacterium*Bifidobacterium* BacillusBacillus StreptococcusStreptococcus *LAB DIFERENÇAS: Manejo tecnológico Padrão de colonização EfeitosRiscos

9 Manejo tecnológico Padrão de colonização EfeitosRiscos COLONIZAÇÃO DO TRATO GASTRINTESTINAL Multifatorial Dieta Características do hospediro Ambiente Fatores microbianos CarneVegetais CHO Complexos Imunidade Integridade TGI DII’sMicrobiota Condições de higiene HospitalMedicamentos

10 Microbial Interactions with Humans. Chapter 21: In: Madigan MT, Martinko JM. Brock Biology of Microorganisms. Pearson Prentice Hall, Distribuição de microorganismos não patogênicos em humanos saudáveis Colonização completa c/ mais de 400 espécies diferentes de bactérias ~ 2 anos Balanço microbiano é responsável pela colonização anaeróbias aeróbias

11 COLONIZAÇÃO BACTERIANA INTESTINAL NEONATAL Leite materno (IgA, FOS) (flora fecal predominante de lactobacillus e bifidobactérias) Leite artificial (flora fecal predominante de enterococci, bacteróides) Walker, A. W. And Chen C-C EVIDÊNCIAS DA IMPORTÂNCIA DA ALIMENTAÇÃO NEONATAL SOBRE A QUALIDADE DA COLONIZAÇÃO BACTERIANA EVIDÊNCIAS DA IMPORTÂNCIA DA ALIMENTAÇÃO NEONATAL SOBRE A QUALIDADE DA COLONIZAÇÃO BACTERIANA Pode  susceptibilidade para patógenos intestinais e para desordens intestinais como alergia alimentar, enterite necrotizante, doença inflamatória intestinal

12 LEITES ARTIFICIAIS COM PROBIÓTICOS Segurança > 1ano Custo

13 ATIVIDADES BIOLÓGICAS ATRIBUÍDAS AOS PROBIÓTICOS 1- Prevenção de infecção por bactérias patogênicas 2- Redução de prevalência de alergia 3- Redução de sintomas de intolerância à lactose 4- Redução de risco de certos tipos de câncer

14 MECANISMOS FISIOLÓGICOS DE PROTEÇÃO CONTRA INFECÇÃO POR BACTÉRIAS PATOGÊNICAS

15 INTEGRIDADE DO TGI E IMUNIDADE Barreira não específica Defesa imunológica Destroem a maioria dos organismos ingeridos Camada mucosa Defensinas Barreira física Turnover 24-96h Chapman, M.H.; Sanderson, I.R. Intestinal flora and the mucosal immune system. Annales nestlé 2003;61:55-65.

16 Camada mucosa TLR TNF rec SMase SM TLR Células M Lamina propria (vasos linfáticos, veias, placas de Peyer) Célula Epitelial Células dendríticas PRRs (TLRs)Recep. TNF PAMPs (LPS, RNA, DNA não metilado)

17 Camada mucosa TLR TNF rec NF-κB IL-8 PMN SMase SM defensinas TLR IL-8 Células M Lamina propria (vasos linfáticos, veias, placas de Peyer) TNF-  c. epitelial PRRs (TLRs)Recep. TNF PAMPs (LPS, RNA, DNA não metilado) Células dendríticas

18 Camada mucosa TLR TNF rec NF-κB IL-8 PMN SMase SM defensinas TLR IL-8 Células M Lamina propria (vasos linfáticos, veias, placas de Peyer) TNF-  PMN c. epitelial ROS PMN Células dendríticas Junções celulares  Risco de translocação bacteriana

19 Ativação de fatores de transcrição em células epiteliais e produção de citocinas pro-inflamatórias Stress oxidativo RESPOSTA IMUNE INFECÇÃO (ANTÍGENO) Recrutamento de fagócitos para o sítio da infecção Aumento da produção de ROS Depleção de GSH em células epiteliais Defesa antioxidante TLR

20 Camada mucosa TLR TNF rec NF-κB IL-8 PMN SMase SM defensinas TLR IL-8 Células M Lamina propria (vasos linfáticos, veias, placas de Peyer) TNF-  PMN c. epitelial PMN Th1 Macrófagos Cél. dendríticas MO Th2 ROS fagossoma fagolisossoma

21 IL-4 B B Circulação Receptores em vários tecidos Resposta imune local PMN ERO Cél. dendríticas  CAPACIDADE ANTIOXIDANTE  EXACERBAÇÃO DA RESPOSTA IMUNE CD4+ Th2 Basófilos circulantes Mast cells (mastócitos) Liberação de mediadores: Aumento da permeabilidade vascular Vasodilatação Contração do músculo liso bronquial e visceral Inflamação Th1 CD4+

22 PROBIÓTICOS alterações do trânsito intestinal + alterações respiratórias + lesão celular translocação bacteriana e sepse DIETA ANTIOXIDANTE IMUNOMODULAÇÃO PREBIÓTICOS

23 PROBIÓTICOS: PROPOSTAS DE ALTERAÇÃO NOS MECANISMOS FISIOLÓGICOS PARA PROTEÇÃO CONTRA INFECÇÃO POR BACTÉRIAS PATOGÊNICAS PROBIÓTICOS: PROPOSTAS DE ALTERAÇÃO NOS MECANISMOS FISIOLÓGICOS PARA PROTEÇÃO CONTRA INFECÇÃO POR BACTÉRIAS PATOGÊNICAS Probióticos estabelecem condições desfavoráveis para crescimento de bactérias patogênicas

24 1- INIBIÇÃO DE ADERÊNCIA DE MICROORGANISMOS PATOGÊNICOS Receptores glicoconjugados ADESÃO DEPENDE: Adesinas bacterianas Composição da PC Receptores da mucosa

25 2 - SECREÇÃO DE PEPTÍDIOS BACTERICIDAS bacteriocinas

26 3 - FORTALECIMENTO DE JUNÇÕES CELULARES Aumento da síntese de proteínas de junção transmembrana (caderinas) = junções aderentes que protegem a barreira mucosa caderinas conexinas

27 CD4+ Th1 CD4+ Th2 IL-4 B B Circulação Receptores em vários tecidos Basófilos circulantes Liberação de mediadores resultando em: Aumento da permeabilidade vascular Vasodilatação Contração do músculo liso bronquial e visceral Inflamação Mast cells (mastócitos) Cél. dendríticas Resposta imune local PMN ERO 4 – MODULAÇÃO DA RESPOSTA IMUNE  EXACERBAÇÃO DA RESPOSTA IMUNE

28  Uso em síndrome do cólon irritável  Uso em diarréia bacteriana e viral  Uso em DII’s  Uso em Pancreatite  Melhora da nutrição prematura  Redução de incidência de sepse  Redução da necessidade de antibióticos  Prevenção de enterocolite necrotizante neonatal  Prevenção e manejo de diarréia de crianças em berçários/creches e pacientes hospitalizados  Prevenção de translocação bacteriana e infecção hospitalar USO NA PRÁTICA CLÍNICA Dificuldades em estabelecer uma lógica para análise dos dados por: Diferentes condições clínicas Uso de diversos probióticos Uso de diferentes doses Diferentes variáveis analisadas McClave S A, Chang W-K, Dhaliwal R, et al. Nutrition support in acute pancreatitis: a systeatic review of the literature. JPEN : Watkinson P J, Barber V S, Dark P, Young J D. The use of pre-pro and synbiotics in adult intensive care unit patients:systematic review. Clinical Nutrition. 2007:26, Broekaert I J, Walker W. A. Prbiotics and Chronic Disease. J Clin Gastroenterol : Tuohy K M, Probert H M, Smejkal C W, Gibson GR. DDT :

29 Riscos associados ao uso de probióticos Em adultos: Abcesso hepático Pneumonia Bacteremia Endocardite Choque séptico SEPSE PROBIÓTICA resposta imune comprometida, doença crônica ou debilitados

30 FATORES DE RISCO EM RELAÇÃO AO USO DE PROBIÓTICOS EM PACIENTES HOSPITALIZADOS Fatores de alto risco 1) Imunodeprimidos, incluindo um estado de imunodepressão ou malignidade 2) Crianças prematuras Fatores de risco moderado 1) Cateter central venoso 2) Barreira intetsinal deteriorada (inflamação intestinal, diarréia) 3) Administração de probióticos via jejunostomia 4) Administração concomitante de antibióticos de amplo espectro ao qual o probiótico é resistente 5) Probióticos com elevada adesão à mucosa ou cuja patogenicidade é desconhecida 6) Doença cardíaca valvular A presença de um único fator de alto risco ou mais de um fator de menor risco merece cautela SEPSE PROBIÓTICA

31 CONSIDERAÇÕES FINAIS  Uso crescente de probióticos pelos consumidores como forma de cuidado com a saúde, pelas fortes evidências clínicas de benefício - eficácia em todas as condições?  Conhecimento incompleto sobre forma de administração e mecanismos de ação  Maior segurança no consumo por pessoas sáudáveis – enfermos? Risco de sepse!  Efeitos específicos e muito variáveis de acordo com o m.o, estado de saúde, idade -resultados não extrapoláveis para outras populações!

32 CONCLUSÃO - Apesar da evidências, os estudos de manejo dietético da resposta imune ainda são conclusivos; - Não há ainda consenso com relação às doses de suplementos a serem praticadas; - Para uso seguro em todos os consumidores, necessitam-se mais investigações clínicas, obedecendo ao rigor científico; - Benefícios são aumentados em virtude dos outros componentes da dieta e qualidade de vida!

33 Profa. MSc. Priscila Dabaghi OBRIGADA !!!


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