Novas percepções sobre a ciência dos HMOs Parte 3: Os possíveis benefícios dos HMOs sobre a imunidade

A nutrição no início da vida tem implicações para a saúde futura: especialistas avaliam

• Neste terceiro artigo for da série de três partes sobre o impacto dos oligossacarídeos do leite humano (HMOs) na saúde humana, exploramos o papel potencial dos HMOs no desenvolvimento e no funcionamento do sistema imunológico. Além disso, é discutida a ciência em evolução sobre como os HMOs podem influenciar o eixo intestino-cérebro-imune. 
•  Os HMOs, o terceiro maior componente do leite materno (excluindo a água) depois da gordura e da lactose, demonstraram seu potencial para modular a imunidade neonatal em estudos de pesquisa pré-clínica.^1-5 Além disso, estão surgindo dados clínicos sobre possíveis benefícios imunológicos para bebês.^6,7 Os cientistas estão ansiosos para descobrir mais detalhes sobre como os HMOs podem influenciar positivamente a imunidade e contribuir para a saúde humana.^8,9 
•  Neste artigo, a Dra. Louise Kristine Vigsnæs, Diretora de Biologia da dsm-firmenich, e Stine Dam Jepsen, Cientista da dsm-firmenich, apresentam uma visão geral do que se sabe sobre como os HMOs podem influenciar a imunidade e explicam como devemos interpretar as evidências disponíveis até o momento. 

Os cientistas exploram o possível impacto dos HMOs na imunidade

Como os HMOs compreendem uma grande proporção da composição do leite humano e são um claro diferenciador entre o leite humano e o leite de vaca,^1,2 os cientistas têm ficado intrigados para entender o papel que eles desempenham no desenvolvimento humano. Além disso, os bebês amamentados apresentam vários resultados positivos e exclusivos para a saúde que podem potencialmente ser atribuídos aos HMOs, como em comparação com bebês alimentados com fórmula que geralmente não ingerem HMOs.¹⁰ Das muitas moléculas bioativas no leite humano, os HMOs são os mais abundantes, aumentando a curiosidade sobre como eles beneficiam o corpo humano.^11,12  

As evidências sobre os HMOs e seu impacto sobre o sistema imunológico estão surgindo, e grande parte delas vem de trabalhos pré-clínicos.  Os dados sugerem que os HMOs podem afetar o sistema imunológico por meio de vários mecanismos propostos: por meio da modificação da microbiota intestinal,^1,13,14 por meio de seu potencial de desviar organismos indesejáveis da adesão às paredes celulares, ^5,15,16 e por apoiar a resposta imunológica.^1,17,18 São necessárias mais pesquisas e dados clínicos adicionais antes que se possa ter uma compreensão clara de como os HMOs afetam o sistema imunológico, mas os dados emergentes são promissores.^8,9

O início da vida é um momento crítico para o desenvolvimento do sistema imunológico  

  Louise Vigsnaes, Head of Biology at dsm-firmenich, e Stine Dam Jepsen, Scientist at dsm-firmenich, contribuem para nossa compreensão dos HMOs e da imunidade por meio das seguintes perguntas&A. Para começar, uma exploração do desenvolvimento do sistema imunológico no início da vida é discutida: 

P: Descreva como o desenvolvimento imunológico típico progride em um bebê saudável, nascido a termo. Além disso, quando a funcionalidade do sistema imunológico   é considerada "madura"?

O sistema imunológico é dinâmico e muda e se adapta durante todo o ciclo de vida. Durante o nascimento, um bebê faz a transição de um ambiente quase estéril para um ambiente repleto de antígenos, muitos dos quais estão relacionados à microbiota intestinal benéfica , mas alguns podem estar associados a patógenos.           ^{Essa mudança força o sistema imunológico do bebê a começar a discriminar entre antígenos não ameaçadores e ameaçadores e a responder adequadamente àqueles que representam perigo.  19,21  Entretanto, os sistemas imunológicos inato e adaptativo do recém-nascido são imaturos em comparação com o de crianças mais velhas e adultos, deixando o bebê suscetível a infecções. O início da vida é um período crítico que molda o sistema imunológico e vários fatores contribuem para seu desenvolvimento, incluindo o modo de parto (ou seja, vaginal versus cesárea), a idade gestacional no nascimento, o tipo de alimentação (por exemplo, leite materno, f}

A maturação do sistema imunológico é um processo dinâmico e complexo, mas acredita-se que sua funcionalidade esteja no auge quando atingimos a adolescência e a idade adulta jovem. Na idade adulta, a funcionalidade do sistema imunológico diminui e se torna menos eficaz.^21,23

P: Aproximadamente 70% das células do sistema imunológico residem no intestino, ilustrando o papel significativo que o trato gastrointestinal desempenha na imunidade. Descreva como o intestino é fundamental para a função de nosso sistema imunológico.

O intestino é um órgão impressionante e compreende o maior compartimento do sistema imunológico .  A parede intestinal tem o papel fundamental de absorção de nutrientes e, ao mesmo tempo, impede a entrada de microrganismos indesejáveis na corrente sanguínea.  De fato, o intestino é a maior área de superfície do corpo à qual substâncias estranhas e micróbios são expostos.²⁴ Além disso, o intestino cria um lar para um número infinito de microrganismos, a maioria dos quais não é prejudicial e pode realmente proporcionar benefícios ao hospedeiro, como ajudar a educar o sistema imunológico e apoiar uma resposta imunológica adequada.²⁵ Entretanto, o intestino também pode hospedar agentes infecciosos e materiais estranhos problemáticos. 

       ^{O intestino é capaz de mitigar o número quase infinito de possíveis ameaças à nossa saúde com alguns dos maiores mecanismos de defesa do corpo. Esses incluem a parede intestinal - que funciona como barreira física - bem como bactérias comensais. Essas são bactérias que ajudam a criar um ambiente desfavorável para os patógenos, impedindo sua capacidade de invadir e colonizar o trato gastrointestinal, e apoiam o funcionamento ideal do sistema imunológico do hospedeiro.26,27 Além desses fatores de proteção, diferentes tipos de células imunológicas realizam tarefas essenciais para a função imunológica geral. Essas incluem 1) "fagocítica" inata im}

Estudos pré-clínicos e clínicos   revelam como os HMOs apoiam o sistema imunológico 

P: Existem alguns estudos interessantes em células e animais que sugerem que os HMOs podem influenciar a imunidade. Você poderia descrever os motivos pelos quais isso pode acontecer?

^{Emerging data from preclinical studies have shown that HMOs can impact the immune system in different ways, such as by hindering the undesirable agent itself, by supporting the microbiome and creating a favorable environment in the gut for the growth of helpful micro-organisms, or by modulating the immune cells themselves. In-vitro studies have shown that HMOs can deflect the adhesion of undesirable microorganisms to intestinal cells5,30,31 and inhibit the growth and production of biofilm from Streptococcus group B.4,3  In-vitro studies have also shown that when HMOs are utilized by specific gut bacteria, biomolecules like short chain fatty acids (SCFAs) are produced. These biomolecules help create an ecological niche that may resist colonization by undesirable microorganisms. xml-ph-0008@deepl.i}

A capacidade dos HMOs de interagir com as células imunológicas ou ativá-las está sendo investigada no momento, e mais pesquisas são necessárias para entender completamente esse mecanismo. As primeiras pesquisas nessa área incluem um estudo que relatou - em um modelo in vitro - que os HMOs ácidos como o 3'SL diminuíram os marcadores de inflamação .³⁴ Em um modelo de leitão , os HMOs 2'FL, LNnT e 6'SL reduziram a duração da diarreia,³⁵e em combinação com 3'SL, alteraram as células imunológicas sistêmicas e gastrointestinais em animais infectados.³⁶

A partir dos estudos pré-clínicos mencionados acima, observamos que diferentes HMOs podem afetar o sistema imunológico de diferentes maneiras e, portanto, entendemos que a estrutura dos HMOs afeta a funcionalidade. Os HMOs fucosilados demonstraram ser degradados em ácidos graxos de cadeia curta (SCFAs), criando uma comunidade de micróbios saudáveis no trato gastrointestinal e apoiando a saúde imunológica...³³ No entanto, é necessário realizar mais pesquisas nessa área antes de entendermos completamente como as diferentes estruturas dos HMOs afetam as propriedades imunorreguladoras.

 P: Com relação às evidências associadas aos HMOs e à imunidade no início da vida, o que a ciência atual nos diz sobre o papel dos  HMOs no desenvolvimento  e/ou na funcionalidade do sistema imunológico de bebês? 

Evidências de ensaios clínicos sugerem que os HMOs podem ajudar a apoiar a imunidade durante a infância.   Puccio e colaboradores relataram que a suplementação de uma fórmula infantil padrão com 2'FL e LNnT levou a reduções na incidência de bronquite, infecções do trato respiratório inferior, e uso de medicamentos antifebris e antibióticos, relatadas pelos pais.6 É importante observar que, embora os bebês tenham sido alimentados com a fórmula suplementada com HMO nos primeiros seis meses de vida, vários desses efeitos imunológicos benéficos foram observados até os 12 meses de idade.  É interessante notar que uma segunda publicação do mesmo estudo relatou que a suplementação de 2'FL e LNnT levou a um aumento de bifidobactérias na microbiota fecal dos bebês, que é mais próxima da dos bebês amamentados.  Além disso, os bebês com maior quantidade de bifidobactérias tiveram uma significativamente menor uso de antibióticos relatado pelos pais durante o primeiro ano de vida.⁷

Outro estudo clínico relatou que a suplementação de uma fórmula infantil padrão com 2'FL resultou em uma incidência reduzida de eventos "infecciosos" em comparação com a fórmula de controle³⁷ e uma análise post-hoc adicional revelou uma diminuição significativa nas infecções do trato respiratório.³⁸ Outra publicação do mesmo estudo constatou que a expressão de citocinas em bebês alimentados com fórmula suplementada com 2'FL estava mais próxima da do grupo amamentado versus bebês alimentados com a fórmula de controle sem 2'FL.³⁹ Com base nas evidências clínicas disponíveis no momento, parece que a 2'FL e a LNnT podem desempenhar um papel no impacto do desenvolvimento e/ou da funcionalidade do sistema imunológico em bebês, no entanto, será interessante no futuro ex

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