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fevereiro 12, 2021

Novas percepções sobre a ciência dos HMOs Parte 2: Como os HMOs beneficiam o desenvolvimento e a saúde do cérebro

Os oligossacarídeos do leite humano (HMOs) são um importante componente bioativo do leite materno humano e podem ser um componente-chave dos benefícios cognitivos associados à amamentação. Neste artigo, a Dra. Louise Kristine Vigsnæs, Diretora de Biologia, e o Dr. Stine Dam Jepsen, Cientista da dsm-firmenich, fornecem informações sobre como os HMOs podem influenciar o desenvolvimento e a saúde do cérebro.

Início da vida HMOs Nova ciência

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No início da vida   nutrição tem implicações para saúde futura : especialistas pesam em  
  • Os oligossacarídeos do leite humano (HMOs) são um importante componente bioativo do leite materno humano e podem ser um componente-chave dos benefícios cognitivos associados à amamentação.1  
  • Os primeiros mil dias são uma janela crítica para o desenvolvimento do cérebro.2 Evidências pré-clínicas emergentes sugerem que os HMOs podem exercer influência direta e indireta no desenvolvimento e na saúde do cérebro.3, 4  
  • Neste artigo, a Dra. Louise Kristine Vigsnæs, Diretora de Biologia, e o Dr. Stine Dam Jepsen, Cientista da dsm-firmenich, fornece insights sobre como os HMOs podem influenciar o desenvolvimento e a saúde do cérebro.
Os HMOs são um componente bioativo do leite materno que parece ter um impacto positivo no cérebro

Pesquisas realizadas nas últimas décadas revelam que determinados aspectos do desenvolvimento cognitivo  são superiores em bebês amamentados em comparação com aqueles alimentados com fórmula.5, 6 Uma revisão publicada em 2020 por Al-Khafaji et al. avaliando o possível impacto dos oligossacarídeos do leite humano (HMOs) no eixo intestino-cérebro sugere que os benefícios cognitivos da amamentação podem ser devidos, em parte, aos HMOs encontrados no leite materno.1 A possível ligação entre os HMOs no leite materno e o desenvolvimento cognitivo também é apoiada em outra literatura.3,4  

Até recentemente, a presença de HMOs em fórmulas infantis era muito limitada e era um fator diferenciador importante entre a composição do leite materno e das fórmulas infantis, o que pode ajudar a explicar por que os bebês amamentados apresentam vários resultados positivos e exclusivos em termos de saúde.7, 8 Os HMOs são o terceiro maior componente sólido do leite materno humano. Embora os oligossacarídeos do leite estejam presentes no leite de vaca, eles são muito mais abundantes e estruturalmente diversos no leite humano.9  

A função dos HMOs individuais está ligada à sua estrutura e à alta abundância no leite materno, e o impacto potencial de certos HMOs na saúde do cérebro provavelmente depende tanto da estrutura do HMO quanto da quantidade fornecida.1 Dados emergentes de modelos pré-clínicos e um estudo observacional em bebês sugerem um papel dos HMOs no desenvolvimento e na cognição do cérebro,10-15 com alguns dados pré-clínicos indicando que o impacto no cérebro pode ser influenciado pela microbiota intestinal,11,12 ilustrando a funcionalidade do eixo intestino-cérebro.  

Dra. Louise Vigsnæs, Diretora de Biologia da HMO, e Dr. Stine Dam Jepsen, Cientista da dsm-firmenich, responde a perguntas sobre o papel das HMOs e a saúde do cérebro  

Por que os primeiros mil dias são tão importantes para o desenvolvimento do cérebro? 

O cérebro é um órgão complexo e único que se desenvolve e muda ao longo da vida. Nos primeiros anos - desde a concepção até os dois primeiros anos de vida - o cérebro passa pela maior transformação.2 Embora o desenvolvimento do cérebro seja um processo longo que continua até a idade adulta, a aceleração do crescimento e sua capacidade de crescer são maiores nos primeiros 1.000 dias.16 Diferentes partes do cérebro e diferentes funções cognitivas se desenvolvem ao longo de diferentes cronogramas e, nesses períodos, o cérebro é particularmente suscetível a estímulos ambientais. Durante as fases de rápido desenvolvimento do cérebro, a nutrição subótima, a desnutrição ou os danos causados por fatores externos podem ter consequências irreversíveis e duradouras.2,16,17  

Como a saúde intestinal afeta a saúde do cérebro em geral, mesmo depois de bebês?  

O eixo intestino-cérebro é uma via de comunicação bidirecional bem descrita.18  Recentemente, o sistema imunológico do intestino foi reconhecido como um contribuinte para esse sistema de comunicação.19 Nesse sentido, o estado de saúde do intestino contribui para a interação entre o sistema imunológico e o cérebro, o que tem implicações para a saúde do cérebro.19 

  Um equilíbrio favorável de bactérias benéficas no trato gastrointestinal é desejável para a saúde geral.20,21 Dados emergentes em modelos animais sugerem que, no intestino, uma resposta imunológica equilibrada apoia a resistência a patógenos e ajuda a reduzir a inflamação desnecessária.22 Quando o equilíbrio da microbiota no intestino é perturbado, a saúde do cérebro pode ser afetada.23,24 Como exemplo, a inflamação no intestino libera moléculas relacionadas à imunidade, como as citocinas, que podem entrar na circulação sistêmica, viajar para o cérebro e afetar potencialmente a saúde do cérebro.25 Além disso, a microbiota intestinal produz neurotransmissores que podem se comunicar com o sistema nervoso.26 No entanto, se a microbiota intestinal não estiver em equilíbrio, a produção de neurotransmissores muda e pode afetar a saúde do cérebro. xml-ph 

Em resumo, o estado de saúde do intestino parece estar intimamente ligado ao estado de saúde do cérebro. 

O papel dos HMOs no desenvolvimento do cérebro e na saúde 

 Estudos recentes sugerem que certos HMOs podem ter influência direta ou indireta no desenvolvimento e na saúde do cérebro. O 2'FL é o HMO mais comumente usado em fórmulas infantis e estudos pré-clínicos mostram possíveis resultados positivos na saúde e na função do cérebro.11,31  Os HMOs sialilados, incluindo os mais comumente estudados 3'SL e 6'SL, podem ter o potencial de afetar a saúde do cérebro com base em estudos pré-clínicos3,12,13,32 e observacionais.33 Os Drs. Vigsnæs e Jepsen forneceram informações adicionais sobre como os HMOs podem exercer sua influência no cérebro.  

Como os HMOs afetam o cérebro em desenvolvimento? Todos os HMOs têm um impacto semelhante? 

Enquanto a ciência continua a evoluir nessa área, os mecanismos exatos pelos quais os HMOs afetam a saúde do cérebro estão surgindo. Os HMOs individuais têm propriedades exclusivas e, portanto, poderíamos especular que diferentes HMOs também teriam efeitos variados sobre a saúde do cérebro. Um estudo observacional descobriu que bebês amamentados têm quantidades maiores de ácidos siálicos no tecido cerebral em comparação com bebês alimentados com fórmula.33 Além disso, um estudo pré-clínico mostrou que animais alimentados com HMOs contendo ácido siálico tinham quantidades maiores de ácido siálico no tecido cerebral em comparação com o grupo de controle.12 Isso poderia indicar que os HMOs sialilados são utilizados como blocos de construção para o cérebro.  

Os HMOs fucosilados também podem afetar o desenvolvimento do cérebro, pois demonstraram ser decompostos pelas bactérias intestinais em ácidos graxos de cadeia curta (SCFAs), que são metabólitos que podem afetar indiretamente a saúde do cérebro.1,34,35 Um estudo de associação com bebês realizado por Berger et al. constatou que os bebês que receberam concentrações mais altas de HMO 2'FL fucosilado no leite materno com um mês de idade melhoraram o desenvolvimento cognitivo aos dois anos de idade, vinculando a ingestão precoce de HMOs ao desenvolvimento cognitivo.15  Estudos pré-clínicos em animais constataram que a alimentação com HMOs fucosilados afeta a memória e a cognição e melhora o aprendizado e a potenciação de longo prazo.4,10,11 Esses estudos sugerem um papel emergente para os HMOs no campo da saúde e do desenvolvimento do cérebro. 

O eixo intestino-cérebro-imune 

Novas pesquisas indicam que devemos acrescentar um componente imunológico ao eixo intestino-cérebro, criando o eixo intestino-cérebro-imune.1, 36 Drs. Vigsnæs e Jepsen explicam como o cérebro, por meio de conversas cruzadas, pode influenciar os sistemas intestinal e imunológico.  

Como o cérebro influencia o microbioma intestinal e o sistema imunológico?

O cérebro pode afetar o intestino, sua microbiota e o sistema imunológico intestinal por meio da regulação da motilidade intestinal, das secreções no intestino (por exemplo, ácido gástrico ou muco) e da permeabilidade intestinal.18,37 Por exemplo, a saúde do cérebro pode afetar a integridade da barreira intestinal, observada em dados que ilustram que o estresse psicológico crônico pode resultar em aumento da permeabilidade intestinal; isso, por sua vez, pode acionar o sistema imunológico para iniciar uma resposta inflamatória.38 Além disso, o cérebro regula a liberação de moléculas bioativas no intestino, afetando a microbiota e as células imunológicas do intestino.37 

Os HMOs podem ter o potencial de impactar positivamente o eixo intestino-cérebro-imune de várias maneiras. Embora o conjunto de evidências nessas áreas continue a crescer e evoluir, a revisão de Al-Khafaji et al. oferece uma excelente visão geral das evidências até o momento.  Os HMOs de última geração fazem parte de nosso empolgante roteiro de inovação, com quatro novos HMOs sendo disponibilizados este ano para testes de inovação para catalisar ainda mais o mercado de HMOs, que já está em rápido crescimento. 

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Referências

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