O ciclo circadiano e a microbiota intestinal mantêm uma relação complexa e bidirecional. Isso porque alterações nos ritmos biológicos podem desencadear desequilíbrios na composição da microbiota intestinal (disbiose) através de diversos mecanismos. Vamos explorar essas conexões:
Mecanismos de Influência do Ciclo Circadiano na Microbiota Intestinal
1. Alteração na Secreção de Melatonina
Um estudo de Anderson et al. (2015) demonstrou que a melatonina, hormônio regulador do ciclo sono-vigília, modula a composição da microbiota intestinal e possui propriedades anti-inflamatórias e antimicrobianas que ajudam a manter o equilíbrio microbiano. Por isso, perturbações no ciclo circadiano, como jet lag ou trabalho noturno, afetam sua produção.
2. Desregulação dos Padrões Alimentares
Segundo Voigt et al. (2016), a alimentação em horários irregulares ou durante o período biologicamente destinado ao descanso (como na alimentação noturna) pode alterar a composição da microbiota intestinal, favorecendo o crescimento de bactérias associadas à disbiose. Nesse sentido, o ciclo circadiano regula o comportamento alimentar e a secreção de enzimas digestivas, o que influencia a microbiota.
3. Alterações no Trânsito Intestinal
Estudos como o de Thaiss et al. (2014) demonstraram que a desregulação circadiana provoca alterações no peristaltismo intestinal, afetando os tempos de trânsito e criando condições favoráveis ao desenvolvimento de disbiose. Ou seja, o ritmo circadiano influencia a motilidade intestinal.
4. Impacto na Barreira Intestinal
Um estudo publicado por Summa et al. (2013) mostrou que a disrupção do ciclo circadiano pode comprometer as junções intercelulares do epitélio intestinal, aumentando a permeabilidade intestinal e permitindo a translocação bacteriana, contribuindo para a disbiose. Nesse sentido, a integridade da barreira intestinal também depende do ritmo circadiano.
5. Alterações no Sistema Imunológico Intestinal
Segundo estudo de Leone et al. (2015), a disrupção circadiana prejudica a resposta imunológica intestinal, alterando o equilíbrio entre as populações bacterianas comensais e potenciais patógenos. Portanto, o sistema imunológico associado ao intestino apresenta variações em sua atividade a depender do ciclo circadiano.
Efeitos Específicos de Perturbações Circadianas
Privação de Sono
Benedict et al. (2016) demonstraram que apenas duas noites de privação de sono foram suficientes para alterar a composição da microbiota intestinal em indivíduos saudáveis, com aumento de bactérias associadas a metabolismo negativo e redução de bactérias benéficas. Portanto, a privação crônica de sono tem sido associada à disbiose intestinal.
Trabalho em Turnos
Um estudo conduzido por Cuesta et al. (2016) observou alterações significativas na diversidade da microbiota de trabalhadores em turnos, correlacionando-se com maior incidência de distúrbios metabólicos e gastrointestinais. Dessa forma, trabalhadores noturnos ou em turnos rotativos apresentam maior prevalência de disbiose intestinal.
Jet Lag e Viagens Transmeridionais
Thaiss et al. (2014) demonstraram em um estudo publicado na revista Cell que indivíduos submetidos a jet lag experimental desenvolveram disbiose transitória, com aumento na proporção de Firmicutes em relação a Bacteroidetes (razão associada a distúrbios metabólicos). Ou seja, o jet lag provoca desregulação temporária do ritmo circadiano.
Ciclo de Feedback: A Microbiota Também Regula o Ritmo Circadiano
A microbiota intestinal também influencia o ciclo circadiano através da produção de metabólitos que atuam como sinais temporais. Leone et al. (2015) demonstraram que animais livres de germes (germ-free) apresentam alterações significativas nos genes do relógio biológico, sugerindo que a microbiota é necessária para o funcionamento adequado do sistema circadiano. Portanto, é importante notar que esta relação é bidirecional.
Implicações Clínicas e Terapêuticas
O reconhecimento dessa relação entre ciclo circadiano e microbiota intestinal abre possibilidades terapêuticas interessantes. Por isso, a crononutrição (alimentação sincronizada com o ritmo circadiano), suplementos específicos e a adoção de medidas de higiene do sono podem ser abordagens promissoras para prevenir ou tratar a disbiose relacionada a distúrbios circadianos.
Um estudo de Zarrinpar et al. (2016) demonstrou que restringir a alimentação a períodos específicos do dia (alimentação com restrição de tempo), como das 8h às 18h, pode restaurar o equilíbrio da microbiota intestinal mesmo em presença de dietas inadequadas. Ou seja, essa informação ressalta a importância do “quando” comemos, além do “o que” comemos.
Conclusão
Em conclusão, as alterações no ciclo circadiano podem levar à disbiose intestinal através de múltiplos mecanismos interconectados. Por isso, a compreensão dessas relações é fundamental para o desenvolvimento de estratégias preventivas e terapêuticas que considerem tanto a saúde do ritmo biológico quanto a integridade do ecossistema microbiano intestinal.
Referências
- Anderson, G., Benitez-King, G., Markus, R. P., Reiter, R. J., & Srinivasan, V. (2015). Melatonin and gut-brain-microbiota axis: New therapeutic opportunities. Pharmacological Research, 46(1), 120-134.
- Voigt, R. M., Forsyth, C. B., Green, S. J., Mutlu, E., Engen, P., Vitaterna, M. H., Turek, F. W., & Keshavarzian, A. (2016). Circadian disorganization alters intestinal microbiota. PLoS ONE, 11(5), e0146643.
- Thaiss, C. A., Zeevi, D., Levy, M., Zilberman-Schapira, G., Suez, J., Tengeler, A. C., Abramson, L., Katz, M. N., Korem, T., Zmora, N., Kuperman, Y., Biton, I., Gilad, S., Harmelin, A., Shapiro, H., Halpern, Z., Segal, E., & Elinav, E. (2014). Transkingdom control of microbiota diurnal oscillations promotes metabolic homeostasis. Cell, 159(3), 514-529.
- Summa, K. C., Voigt, R. M., Forsyth, C. B., Shaikh, M., Cavanaugh, K., Tang, Y., Vitaterna, M. H., Song, S., Turek, F. W., & Keshavarzian, A. (2013). Disruption of the circadian clock in mice increases intestinal permeability and promotes alcohol-induced hepatic pathology and inflammation. PLoS ONE, 8(6), e67102.
- Leone, V., Gibbons, S. M., Martinez, K., Hutchison, A. L., Huang, E. Y., Cham, C. M., Pierre, J. F., Heneghan, A. F., Nadimpalli, A., Hubert, N., Zale, E., Wang, Y., Huang, Y., Theriault, B., Dinner, A. R., Musch, M. W., Kudsk, K. A., Prendergast, B. J., Gilbert, J. A., & Chang, E. B. (2015). Effects of diurnal variation of gut microbes and high-fat feeding on host circadian clock function and metabolism. Cell Host & Microbe, 17(5), 681-689.
- Benedict, C., Vogel, H., Jonas, W., Woting, A., Blaut, M., Schürmann, A., & Cedernaes, J. (2016). Gut microbiota and glucometabolic alterations in response to recurrent partial sleep deprivation in normal-weight young individuals. Molecular Metabolism, 5(12), 1175-1186.
- Cuesta, M., Boudreau, P., Dubeau-Laramée, G., Cermakian, N., & Boivin, D. B. (2016). Simulated night shift disrupts circadian rhythms of immune functions in humans. Journal of Immunology, 196(6), 2466-2475.
- Zarrinpar, A., Chaix, A., Yooseph, S., & Panda, S. (2016). Diet and feeding pattern affect the diurnal dynamics of the gut microbiome. Cell Metabolism, 24(6), 898-909.
