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Dec 04, 2023

Microbiota intestinal como sistema antioxidante em centenários associada a altas atividades antioxidantes do intestino

npj Biofilmes e Microbiomas volume 8, Artigo número: 102 (2022) Citar este artigo 12k Acessos 6 Citações 66 Detalhes de métricas altmétricas A microbiota intestinal desempenha um papel importante na saúde humana e

npj Biofilmes e Microbiomas volume 8, Número do artigo: 102 (2022) Citar este artigo

12 mil acessos

6 citações

66 Altmétrico

Detalhes das métricas

A microbiota intestinal desempenha um papel importante na saúde e longevidade humanas, e a microbiota intestinal dos centenários apresenta características únicas. Hoje em dia, a maioria das pesquisas microbianas sobre longevidade é geralmente limitada ao nível da bioinformática, carecendo de informações validadas sobre o cultivo de microrganismos funcionais. Aqui, combinamos sequenciamento metagenômico e cultura in vitro em grande escala para revelar a estrutura microbiana intestinal única da cidade de longevidade do mundo – Jiaoling, China, centenários e pessoas de diferentes idades. Cepas funcionais foram isoladas e testadas in vitro, e a possível relação entre micróbios intestinais e longevidade foi explorada e validada in vivo. Participaram do estudo 247 nativos cantoneses saudáveis ​​de diferentes idades, incluindo 18 centenários. Em comparação com adultos jovens, a microbiota intestinal de centenários exibe maior diversidade microbiana, biodegradação e metabolismo de xenobióticos, oxidoredutases e múltiplas espécies (os potenciais probióticos Lactobacillus, Akkermansia, o metanogênico Methanobrevibacter, membros produtores de butirato intestinal Roseburia e espécies produtoras de SCFA uncl Clostridiales, uncl Ruminococcaceae) conhecido por ser benéfico para o metabolismo do hospedeiro. Essas espécies mudam constantemente com a idade. Também isolamos 2.055 cepas dessas amostras por cultura in vitro em larga escala, a maioria das quais detectadas por metagenômica, com clara complementaridade entre as duas abordagens. Também rastreamos um Lactobacillus residente no intestino, relacionado à idade, com direitos de propriedade intelectual independentes, e seu metabólito (ácido L-ascórbico) e ele próprio têm bons efeitos antioxidantes. Nossas descobertas ressaltam a existência de trajetórias relacionadas à idade na microbiota intestinal humana, e que a microbiota intestinal distinta e a residente no intestino como sistemas antioxidantes podem contribuir para a saúde e a longevidade.

O envelhecimento da população é um problema crescente que o mundo enfrenta hoje, e como prolongar a vida e manter um envelhecimento saudável está se tornando um foco. O envelhecimento é um processo complexo e cientistas de todo o mundo estão a trabalhar arduamente para explorar os mecanismos subjacentes ao envelhecimento e tentar retardar o envelhecimento, identificando factores-chave que podem regular o envelhecimento1,2. O envelhecimento está relacionado com uma variedade de factores, incluindo a genética e o ambiente, sendo os factores genéticos responsáveis ​​por 25-30% e os factores ambientais por 70-75%3,4. Entre vários fatores ambientais, a microbiota intestinal está intimamente relacionada com a saúde humana e a longevidade5,6,7,8, e assim, a microbiota intestinal surge como um possível alvo terapêutico para o envelhecimento e pode fornecer novas estratégias para alcançar um envelhecimento saudável9.

Experimentos em vários modelos animais mostraram que a microbiota intestinal desempenha um papel importante na regulação da longevidade do hospedeiro. Usando um organismo modelo – o killifish turquesa africano (Nothobranchius furzeri), um vertebrado naturalmente de vida curta, a recolonização dos intestinos de indivíduos de meia-idade com bactérias de doadores jovens prolonga a vida útil e retarda o declínio comportamental, sugerindo que a microbiota intestinal desempenha um papel fundamental na regulação da vida útil dos vertebrados10. O intestino da Drosophila é o modelo de escolha para o estudo da fisiopatologia do intestino humano devido à simplicidade da microbiota e à sua semelhança fisiológica com o intestino dos mamíferos. Estudos demonstraram que metabólitos derivados microbianamente, quando convertidos por enzimas do hospedeiro, podem afetar a renovação das células epiteliais e a longevidade do hospedeiro11. O rato-toupeira-pelado (Heterocephalus glaber) é um excelente modelo para estudar a biologia do envelhecimento saudável e da longevidade. Pela primeira vez, os cientistas compararam o ecossistema microbiano intestinal de ratos-toupeira pelados com o de humanos e outros mamíferos, e encontraram algumas características de composição do microbioma intestinal compartilhadas com os ecossistemas microbianos intestinais humanos de centenários e caçadores-coletores Hadza. Estes dados confirmam a importância do ecossistema microbiano intestinal como parceiro adaptativo para a biologia e saúde dos mamíferos12. Em insetos sociais como as abelhas, o mesmo genótipo pode apresentar diferenças extremas na expectativa de vida. A microbiota intestinal envelhecida de abelhas de vida curta (operárias) produz Proteobactérias e esgota Lactobacillus e Bifidobacterium. Em contraste, as abelhas melíferas de vida longa (rainhas) mantêm a função celular jovem com uma expressão muito menor de genes de stress oxidativo, proporcionando uma perspectiva única sobre a sucessão microbiana relacionada com a idade13.