Tomando antibióticos? O açúcar pode estar piorando os danos

O estudo concentrou-se no microbioma intestinal, a vasta comunidade de bactérias que evoluiu junto com os humanos e ajuda na digestão, na função imunológica e em outros processos essenciais. Os antibióticos estão entre os medicamentos mais comumente prescritos em todo o mundo, mas podem matar bactérias benéficas e também prejudiciais. Em alguns casos, essa perturbação permite que espécies potencialmente perigosas obtenham vantagem.

Um microbioma diversificado é geralmente mais capaz de resistir à expansão de patógenos nocivos. O tratamento com antibióticos pode reduzir essa diversidade, deixando o ecossistema intestinal mais vulnerável a doenças, segundo os investigadores.

Açúcar ligado a maiores danos ao microbioma

Pesquisadores da NYU Langone Health, City of Hope e Memorial Sloan Kettering monitoraram de perto 9.419 refeições consumidas por 173 pacientes com câncer hospitalizados e monitoraram mudanças em seus microbiomas intestinais.

Para cada 100 gramas adicionais de açúcar consumidos durante as 48 horas anteriores ao tratamento, os investigadores observaram um declínio adicional de 21% na diversidade alfa, uma medida da variedade de espécies bacterianas benéficas encontradas no intestino.

As descobertas, publicadas on-line em 30 de setembro na revista Naturezatambém mostraram que dietas açucaradas combinadas com tratamento com antibióticos estavam associadas a aumentos na Enterococcus faecium entre os pacientes. Esta espécie bacteriana tem sido associada a infecções que podem ser difíceis de tratar.

Experimentos com ratos produziram um resultado semelhante. Animais expostos ao antibiótico biapenem enquanto consumiam sacarose na dieta experimentaram um aumento de 16,3 vezes no intestino Enterococos população no dia 3 do estudo. No dia 6, a carga bacteriana era 33,4 vezes maior.

“À medida que aprendemos como os danos colaterais dos antibióticos ao microbioma estão ligados a problemas de saúde a longo prazo, é importante identificar factores que limitam estes riscos não intencionais para a saúde”, disse o co-autor sénior do estudo, Jonas Schluter, PhD, professor assistente no Departamento de Microbiologia da NYU Langone. “Nosso estudo, que utilizou mais de 9.000 refeições registradas, sugere que modificar a dieta durante e após os antibióticos, especificamente reduzindo a ingestão de doces, poderia ajudar nisso”.

Por que os pesquisadores estudaram pacientes com câncer no sangue

A equipe se concentrou em pessoas com câncer no sangue porque esses pacientes recebem frequentemente antibióticos e sua ingestão alimentar pode ser monitorada de perto durante a hospitalização. Os pesquisadores registraram o que os pacientes comiam em cada refeição e coletaram amostras do microbioma todos os dias.

Essa combinação de registros dietéticos detalhados e amostragem biológica diária fez do projeto um dos maiores e mais detalhados estudos desse tipo até hoje.

“O microbioma está emergindo como um fator importante no tratamento do câncer”, disse o coautor sênior do estudo, Marcel van den Brink, MD, PhD, médico-chefe executivo da City of Hope. “Para os pacientes submetidos a tratamentos intensivos, como o transplante de medula óssea, a diversidade saudável do microbioma intestinal pode ter implicações importantes nos resultados. Estudos como este ajudam-nos a compreender melhor como os factores quotidianos, incluindo a dieta, podem afectar um equilíbrio delicado que influencia a forma como os pacientes respondem ao tratamento, recuperam e experimentam efeitos secundários”.

Pacientes com câncer no sangue que recebem transplantes de células-tronco geralmente ficam hospitalizados por várias semanas enquanto são submetidos a quimioterapia e tratamento com antibióticos. Durante esse período, tanto as suas dietas como os seus microbiomas intestinais podem mudar drasticamente.

Nestes pacientes, espécies potencialmente nocivas, como Enterococcus faecium pode florescer depois que grande parte do ecossistema microbiano circundante tiver sido “destruído”.

Danos ao microbioma intestinal e resultados de câncer

“Especialmente em pacientes com câncer no sangue, a lesão do microbioma está associada a piores resultados, incluindo maior mortalidade geral e infecções”, disse Jonathan Peled, co-autor sênior do estudo e diretor associado do Centro de Malignidades Hematológicas do Memorial Sloan Kettering Cancer Center. “Um próximo passo importante será projetar ensaios clínicos para testar se mudanças na dieta de curto prazo podem melhorar os resultados clínicos dos pacientes”.

Os pesquisadores dizem que o açúcar na dieta pode ampliar a perturbação do microbioma causada pelos antibióticos porque bactérias potencialmente prejudiciais que sobrevivem ao tratamento podem ser capazes de usar esses açúcares para se expandirem.

“O novo trabalho identifica os açúcares dietéticos como um amplificador da perturbação do microbioma induzida por antibióticos, provavelmente porque as bactérias potencialmente prejudiciais que sobrevivem aos antibióticos estão a beneficiar dos açúcares dietéticos que podem usar para se expandir”, disse o segundo autor do estudo, William Jogia, um estudante de doutoramento no laboratório do Dr. “Embora as descobertas sugiram que a redução dos açúcares simples pode limitar os danos ao microbioma, se o açúcar apoia diretamente Enterococosenfraquece bactérias concorrentes ou atua através de outro mecanismo em pacientes, ainda está por ser visto.”

As descobertas sugerem, portanto, que a redução do consumo de açúcares simples durante e após o tratamento com antibióticos poderia reduzir potencialmente os danos ao microbioma. No entanto, os investigadores sublinham que é necessário mais trabalho para determinar exactamente como o açúcar produz o efeito e se as mudanças na dieta irão melhorar os resultados nos pacientes.

Autores e colaboradores do estudo

Junto com os Drs. Schluter e Jogia, autores do estudo do laboratório Schluter do Departamento de Microbiologia e Instituto de Genética de Sistemas da NYU Langone Health foram Caichen Duan, Chenzhen Zhang, Fanny Matheis e Alexis Sullivan.

Os autores do Serviço de Transplante de Medula Óssea de Adultos do Departamento de Medicina do Memorial Sloan Kettering Cancer Center foram o co-autor sênior Jonathan Peled, os co-primeiros autores Anqi Dai e Annamaria Ballweg, juntamente com Madhumitha Rangesa, Peter Adintori, Mirae Baichoo, Nicholas Waters, Abrielle Swartz, Sukanya Sahu, Brianna Gipson, Sandeep Raj, Zoe Pierce, Kenton Wu, Justin Neuberger, Adam Warren, Marissa Lubin Buchan, Ana Gradíssimo, Luigi Amoretti, Annelie Clurman, Daniel Brereton, Paul Giardina, Miguel-Angel Perales e Sergio Giralt. Também autores do Memorial Sloan Kettering Cancer Center foram Teng Fei no Departamento de Epidemiologia e Bioestatística, Oriana Miltiadous no Departamento de Pediatria, Tatanisha Peets nos Serviços de Alimentação e Nutrição e Marina Burgos da Silva no Programa de Oncologia e Patogênese Humana.

Outros autores foram Tyler Funnell, Natalie Smith, John Slingerland, Antonio Gomes e Robert Jenq no Departamento de Hematologia e Transplante de Células Hematopoiéticas do City of Hope National Medical Center em Los Angeles; Eiko Hayase nos Departamentos de Medicina Genômica e Transplante de Células-Tronco Terapia Celular na Divisão de Medicina do Câncer da Universidade do Texas MD Anderson Cancer Center; Corrado Zuanelli Brambilla na Unidade de Hematologia, Departamento de Terapia Celular, Hematologia e Medicina Laboratorial da Azienda Ospedaliera Universitaria Senese em Siena, Itália; Abigail Johnson, da Divisão de Epidemiologia e Saúde Comunitária da Escola de Saúde Pública da Universidade de Minnesota, Minneapolis; Dan Knights, do Departamento de Ciência da Computação e Engenharia da Universidade de Minnesota; e Kate Markey, da Divisão de Ciência Translacional e Terapêutica do Fred Hutchinson Cancer Center, em Seattle.

Financiamento e Divulgações

O financiamento para o estudo foi concedido pelos subsídios do National Institutes of Health K08HL143189, P30 CA008748, P01CA023766, R35CA284024, DP2AI164318, R01CA269617, P30CA0160087, R01-CA228358, R01-CA228308, F31-CA261086, P30 CA008748, P01-CA023766; R01-HL123340, R01-HL147584 e P01-AG052359. Outro apoio veio da Gabrielle’s Angel Foundation, uma bolsa de pós-doutorado Helen Hay Whitney, do Starr Cancer Consortium, da Tri-Institutional Stem Cell Initiative, da Lymphoma Foundation, do Susan and Peter Solomon Divisional Genomics Program, Cycle for Survival, do Parker Institute for Cancer Immunoterapia, do American Society of Clinical Oncology Young Investigator Award, do Hyundai Hope on Wheels Young Investigator Award, do Tow Center for Developmental Oncology Career Development Award e de um Bolsa AIRC para o exterior.

Schluter apresentou pedidos de propriedade intelectual relacionados ao microbioma (números de referência #63/299.607), atua em um conselho consultivo e detém participação acionária na Jona Health, além de ser cofundador da Postbiotics Plus Research. Esses relacionamentos estão sendo administrados de acordo com as políticas da NYU Langone Health.