No fundo do seu intestino, existe um mundo vibrante de microrganismos, cada um com sua função na digestão dos alimentos. Dentre eles, há um microbe peculiar que produz metano — um gás frequentemente relacionado a vacas e aterros sanitários, mais do que aos humanos. Um novo estudo da Universidade Estadual do Arizona (ASU) sugere que esse microbo produtor de metano pode impactar a quantidade de calorias que seu corpo extrai dos alimentos que você consome.
A comunidade de microrganismos que habita seu trato digestivo é conhecida como microbioma intestinal. Embora todos possuam um, algumas pessoas têm microbiomas que produzem grandes quantidades de metano, enquanto outras produzem muito pouco.
Microrganismos e a Energia Oculta nas Fibras
A pesquisa revelou que indivíduos cujos microbiomas geram mais metano tendem a extrair mais energia de alimentos ricos em fibras. Isso pode esclarecer por que uma mesma refeição pode fornecer diferentes contagens de calorias para diferentes pessoas ao chegar ao cólon.
Os pesquisadores enfatizaram que os alimentos ricos em fibras continuam a ser benéficos. Em geral, as pessoas absorvem mais calorias de uma dieta ocidental típica rica em alimentos processados, independentemente dos níveis de metano. No entanto, a absorção calórica em uma dieta rica em fibras varia de acordo com a quantidade de metano que o intestino de uma pessoa produz.
Essas descobertas sugerem que o metano intestinal pode se tornar um fator chave na nutrição personalizada — um futuro em que dietas são ajustadas à atividade microbiana única de cada indivíduo.
“Essa diferença tem implicações importantes para intervenções dietéticas. Isso mostra que pessoas com a mesma dieta podem responder de maneiras diferentes. Parte disso se deve à composição de seu microbioma intestinal”, afirma Blake Dirks, autor principal do estudo e pesquisador de pós-graduação no Centro Biodesign para Saúde Através dos Microbiomas. Dirks também é aluno de doutorado na Escola de Ciências da Vida da ASU.
Conheça os Produtores de Metano
Publicada na The ISME Journal, a pesquisa identifica os protagonistas: os microrganismos produtores de metano conhecidos como metanogênicos. Esses microrganismos parecem estar ligados a uma digestão mais eficiente e a uma maior absorção de energia.
Uma das principais funções do microbioma é decompor os alimentos que o corpo não consegue digerir sozinho. Os micróbios fermentam fibras em ácidos graxos de cadeia curta (AGCC), que fornecem uma valiosa fonte de energia. Durante esse processo, o hidrogênio gasoso é liberado. Demasiado hidrogênio pode retardar a fermentação, mas outros microrganismos evitam isso consumindo hidrogênio — mantendo o equilíbrio químico digestivo.
Os metanogênicos são os consumidores de hidrogênio. Ao se alimentarem do hidrogênio, eles liberam metano como subproduto. Eles são os únicos micróbios no intestino humano que produzem esse gás.
“O corpo humano não produz metano, apenas os micróbios o fazem. Portanto, sugerimos que isso pode ser um biomarcador que sinaliza a produção eficiente de ácidos graxos de cadeia curta pelos microrganismos”, diz Rosy Krajmalnik-Brown, autora correspondente do estudo e diretora do Centro Biodesign para Saúde Através dos Microbiomas.
Como os Micróbios Podem Influenciar o Metabolismo
Os pesquisadores da ASU descobriram que as interações entre esses microrganismos podem afetar diretamente o metabolismo. Os participantes que produziram mais metano também apresentaram níveis mais altos de ácidos graxos de cadeia curta, indicando que mais energia estava sendo criada e absorvida no intestino.
Para testar esses efeitos, cada participante seguiu duas dietas diferentes. Uma incluía alimentos altamente processados e pobres em fibras, enquanto a outra enfatizava alimentos integrais e fibras. Ambas as dietas continham proporções iguais de carboidratos, proteínas e gorduras.
A pesquisa foi realizada em colaboração com o Instituto de Pesquisa Translacional AdventHealth, que forneceu acesso a uma instalação especializada. Cada participante passou seis dias em uma sala selada, semelhante a um hotel, chamada calorímetro de sala inteira. Esse ambiente permitiu que os pesquisadores medissem com precisão o metabolismo e a produção de metano.
Diferente de métodos tradicionais que dependem de um único teste de respiração, esta configuração capturou continuamente o metano liberado através da respiração e outras emissões (hein), proporcionando uma visão mais precisa da atividade microbiana.
“Este trabalho destaca a importância da colaboração entre cientistas clínicos-translacionais e ecologistas microbianos. A combinação de medidas precisas de equilíbrio energético através do calorímetro de sala inteira com a experiência em ecologia microbiana da ASU possibilitou inovações-chave”, afirma Karen D. Corbin, co-autora e investigadora associada no instituto.
Monitorando Energia e Atividade Microbiana
Os dados coletados de amostras de sangue e fezes revelaram quanta energia os participantes absorveram de seus alimentos e quão ativos estavam os micróbios intestinais. Os pesquisadores, então, compararam pessoas com alta produção de metano a aquelas com níveis mais baixos.
Quase todos os participantes absorveram menos calorias enquanto seguiam a dieta rica em fibras em comparação com a dieta de alimentos processados. No entanto, aqueles com maior produção de metano absorveram mais calorias dos alimentos ricos em fibras do que aqueles com menos metano em seus sistemas.
Um Passo Rumo à Saúde Personalizada
Essas descobertas estabelecem uma base importante para estudos e aplicações médicas futuras.
Esta pesquisa cria um fundamento para estudos e tratamentos médicos futuros.
“Os participantes de nosso estudo eram relativamente saudáveis. Uma coisa que considero valiosa observar é como outras populações reagem a esses tipos de dietas — pessoas com obesidade, diabetes ou outras condições de saúde”, diz Dirks.
Embora o estudo não tenha como objetivo induzir perda de peso, alguns participantes perderam uma pequena quantidade enquanto seguiam a dieta rica em fibras. Pesquisas futuras podem explorar como os metanogênicos influenciam esforços de perda de peso ou programas de nutrição especializados.
“É possível ver como é importante que o microbioma seja personalizado”, diz Krajmalnik-Brown. “Especificamente, a dieta que projetamos com tanto cuidado para melhorar o microbioma para este experimento teve efeitos diferentes em cada pessoa, em parte porque alguns microbiomas produziam mais metano do que outros.”
Outros membros da equipe de pesquisa da ASU incluem o Professor Bruce Rittmann e o pesquisador de graduação Taylor Davis.
Este projeto foi financiado pelo Instituto Nacional de Diabetes e Doenças Digestivas e Renais dos Institutos Nacionais de Saúde.
