estudo da atividade de aldeído desidrogenase em cepas ... · liso; e a catalase nos peroxissomos...
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UNIVERSIDADE DE SÃO PAULO
FACULDADE DE CIÊNCIAS FARMACÊUTICAS
Curso de Graduação em Farmácia-Bioquímica
Estudo da atividade de aldeído desidrogenase em cepas probióticas
Breno Han
Trabalho de Conclusão do Curso de
Farmácia-Bioquímica da Faculdade de
Ciências Farmacêuticas da
Universidade de São Paulo.
Orientadora:
Profa. Dra. Susana Marta Isay Saad
São Paulo
2018
SUMÁRIO
Pág.
Lista de Abreviaturas ......................................................................... 1
RESUMO ......................................................................................... 2
1. INTRODUÇÃO ...............................................................................
1.1. Consumo de Álcool
1.2. Ressaca
1.2.1. Ressaca como a primeira fase de abstinência alcoólica
1.2.2. Ressaca causada pelo acúmulo de acetaldeído
1.2.3. Ressaca induzida pelo próprio álcool
1.3. Metabolização do Etanol
1.4. Probióticos
3
2. OBJETIVOS .................................................................................. 8
3. MATERIAIS E MÉTODOS ................................................................... 8
4. RESULTADOS E DISCUSSÃO ...............................................................
4.1. Cepas probióticas produtoras de ADH e ADLH
4.2. Benefício da suplementação probiótica na Doença Hepática Alcoólica (DHA)
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6. CONCLUSÃO ................................................................................. 16
7. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS .......................................................... 17
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LISTA DE ABREVIATURAS
ADH
ALDH
ANVISA
DHA
FAO
Álcool Desidrogenase
Aldeído Desidrogenase
Agência Nacional de Vigilância Sanitária
Doença Hepática Alcoólica
Food and Agriculture Organization
FDA
IFN-gamma
IL-10
IL-12
NAD
NADPH
MEOS
REL
TGO
TGP
WHO
Food and Drug Administration
Interferon gamma
Interleucina 10
Interleucina 12
Nicotinamida Adenina Dinucleotídeo
Nicotinamida Adenina Dinucleotídeo Fosfato Hidrogenado
Sistema Microssomal de Oxidação do Etanol
Retículo Endoplasmático Liso
Transaminase glutâmico-oxalacética
Transaminase glutâmico-piruvática
World Health Organization
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RESUMO HAN, B. Estudo da atividade de aldeído desidrogenase em cepas probióticas. 2018. no. 632-17. Trabalho de Conclusão de Curso de Farmácia-Bioquímica – Faculdade de Ciências Farmacêuticas – Universidade de São Paulo, São Paulo, ano. Palavras-chave: [Álcool, Aldeído desidrogenase, Probióticos] INTRODUÇÃO: O consumo de bebidas alcoólicas está presente na sociedade há vários séculos e é de conhecimento popular que este gera muitas consequências na saúde. Dentre essas consequências, destacam-se o dano direto ao organismo causado pelo etanol e seus produtos de metabolização que são tóxicos e, também, os diversos sintomas negativos sentidos no dia seguinte ao seu consumo, cujo conjunto é conhecido popularmente como ressaca. O tratamento utilizado para melhorar os efeitos negativos causados pelo álcool muitas vezes não passa de um alívio sintomático, sendo necessários mais estudos e o desenvolvimento de novos métodos que possam eliminar de maneira mais adequada essa substância nociva da circulação. OBJETIVO: Realizar um estudo bibliográfico sobre cepas probióticas produtoras de aldeído desidrogenase e cepas que produzam enzimas que possam auxiliar na metabolização do álcool. Estudar os possíveis efeitos benéficos que o consumo de probióticos possa trazer para o organismo após o consumo de bebidas alcoólicas, no sentido de verificar a possibilidade de desenvolver um produto que auxilie na melhora dos sintomas consequentes ao consumo de álcool. MATERIAIS E MÉTODOS: Foram feitas buscas por artigos científicos em bancos de dados como SciELO, Pubmed, Medline, LiLacs, Sibi e Web of Science, utilizando as seguintes palavras-chave para a pesquisa: aldehyde dehydrogenase, alcohol metabolism, hangover, alcohol dehydrogenase, probiotics, alcohol consumption. As referências bibliográficas encontradas dentro dos próprios artigos buscados também foram utilizadas para o estudo. RESULTADOS: Diversos estudos mostraram que várias cepas de lactobacilos e bifidobactérias possuem atividade ADH e ALDH in vitro, em especial as cepas de Lactobacillus GG AN ATCC 53103, Lactococcus chungangensis CAU 28T e Lactobacillus fermentum MG590, as quais foram capazes de metabolizar significativamente tanto o etanol quando o acetaldeído. Outro aspecto que vale ser ressaltado é que estudos demonstraram que o consumo contínuo de probióticos é capaz de alterar a microbiota intestinal, podendo restaurar a microbiota desequilibrada pelo consumo de bebidas alcoólicas. CONCLUSÃO: Foi possível observar que existem várias cepas probióticas com atividade ADH e ALDH, abrindo, dessa forma, uma nova alternativa para o tratamento dos sintomas da ressaca e diminuindo a sobrecarga do fígado. Porém, são necessários mais estudos in vivo demonstrando se ocorre realmente uma metabolização do etanol e seus subprodutos, além de ser necessário observar se essa suplementação causa um alívio sintomático e seu possível efeito na diminuição de lesões no fígado.
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1. INTRODUÇÃO 1.1. Consumo de Álcool
O uso abusivo de bebidas alcoólicas é um importante problema de saúde
pública em muitos países. No Brasil, dois inquéritos nacionais estimam que entre
9% e 12,3% da população é dependente do álcool, 74,6% já o consumiram em
algum tempo na vida (80,4% no Sudeste do Brasil), 29% são consumidores
ocasionais, não bebendo muito, e 24% bebem regularmente de forma excessiva
(Carlini et al., 2006). Inúmeros são os fatores que podem levar a um aumento do
consumo de álcool em uma dada população, como fácil acesso, baixo custo e
ampla divulgação (Caetano & Laranjeira, 2006). Além disso, o consumo de álcool
é visto como uma prática socialmente aceitável, sendo utilizada também em
quantidades consideradas abusivas, como uma forma de facilitar relações
interpessoais e estabelecer laços sociais (Neves, 2004).
O consumo abusivo ou inadequado do álcool pode levar a graves
consequências fisiológicas, psicológicas e sociais como acidentes ou violência que
desencadeiam em lesões externas. Estas estão descritas na "Política Nacional de
Redução da Morbi-mortalidade por Acidentes e Violência" como grupo de
ocorrências que causam morte ou problemas de saúde e requerem cuidados nos
serviços de saúde. O acidente é visto como um evento involuntário e evitável, que
causa lesões físicas e/ou emocionais, e a violência como sendo um evento
representado por ações realizadas por indivíduos, grupos, nações ou classes que
causam danos físicos, emocionais, morais e/ou espirituais que prejudicam a si
mesmo ou aos outros. Além de danos externos, o uso indiscriminado do álcool
está relacionado a mais de 60 doenças, como problemas coronários, cirrose
hepática e câncer (Martin, 2013).
1.2. Ressaca
Outra consequência negativa relatada após o consumo do álcool é o
fenômeno da ressaca, que consiste em um desconforto geral como dor de cabeça,
náusea, sonolência, problemas de concentração, tontura e distúrbios
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gastrointestinais, que aparecem horas após o consumo de bebidas alcoólicas
(Prat et al., 2009; Joris, 2008). As causas da ressaca não foram totalmente
elucidadas, sendo três as principais hipóteses possíveis, a ressaca como a
primeira fase de abstinência alcoólica; a ressaca causada pelo acúmulo de
acetaldeído; e a ressaca induzida pelo próprio álcool.
1.2.1. Ressaca como a primeira fase de abstinência alcoólica
Uma das hipóteses argumenta que a ressaca é a primeira fase de
abstinência de álcool aguda devido a sua semelhança sintomática com a
abstinência alcoólica (Wiese et al., 2000). Porém, as alterações hormonais e
hemodinâmicas, referentes a circulação sanguínea, são diferentes. Durante a
ressaca, ocorre uma diminuição da atividade cerebral, ao contrário da
hiperexcitabilidade do sistema nervoso central observada na abstinência alcoólica,
como também no quadro de síndrome de abstinência é necessário um consumo
prévio e contínuo de altas doses de álcool por um longo tempo (Fadda & Rosseti,
1998), enquanto os sintomas na ressaca ocorrem mesmo em um consumo
pontual.
1.2.2. Ressaca causada pelo acúmulo de acetaldeído
O álcool ingerido sofre, de maneira geral, duas transformações químicas,
sendo primeiramente metabolizado em acetaldeído pela álcool desidrogenase
(ADH) e em seguida para acetato pela aldeído desidrogenase (ALDH).
É de conhecimento que o alcetaldeído é um composto tóxico para o ser
humano e quando esse se encontra em altas concentrações, produz alguns
efeitos no organismo como taquicardia, sudorese, vermelhidão facial, náusea e
vômito (Swift & Davidson, 1998).
Esses sintomas também são encontrados na ressaca após o consumo de
bebidas alcoólicas, levando alguns autores a teorizarem que o acúmulo de
acetaldeído no organismo seria um fator contribuinte para a ressaca (Swift &
Davidson, 1998; Wiese et al., 2000).
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Outro fator que reforça essa hipótese se baseia em um dos métodos de
tratamento do etilismo, que é o uso de medicamentos contendo dissulfiram, um
inibidor irreversível e inespecífico da enzima aldeído desidrogenase (Kiefer &
Mann, 2005), fazendo com que ocorra um acúmulo de acetaldeído, gerando os
efeitos negativos muito semelhantes à ressaca, levando o usuário a deixar de
fazer o consumo de bebidas alcoólicas para evitar esses efeitos.
1.2.3. Ressaca induzida pelo próprio álcool
Uma terceira hipótese argumenta que os efeitos encontrados durante a
ressaca são induzidos pelo próprio álcool, como o desbalanço eletrolítico, irritação
gástrica, hipoglicemia, vasodilatação, produção de diferentes citocinas e
alterações no sono (Prat et al., 2009). A enxaqueca, outro sintoma relatado após o
consumo agudo de álcool, pode ser explicada pelo efeito vasodilatador do álcool
como também pelo aumento da produção de serotonina, histamina e
prostaglandinas (Pattichis et al., 1995). O álcool também é responsável pelo
aumento da produção de tromboxano B2, que além de causar náusea, diarreia e
cansaço (Kangasaho et al., 1982), causa a elevação da produção de citocinas,
como a IL-10, IL-12 e IFN-gamma (Kim et al., 2003b) que além de colaborar com o
efeito de dor de cabeça, também podem estar relacionadas com a perda de
memória (Reinchenberg et al., 2001).
Portanto, evitar o consumo de bebidas alcoólicas em quantidades abusivas
e tentar controlar os efeitos causados pelo álcool é de grande importância. Em
muitos casos, quando o indivíduo passa pelos efeitos negativos causados pela
ingestão de álcool, como náusea, vômito, dor de cabeça, entre outros, o
tratamento que é feito baseia-se no alívio sintomático. Normalmente, utilizam-se
analgésicos e medicamentos que tratam de distúrbios metabólicos hepáticos, não
ajudando, portanto, na retirada do etanol e dos produtos de sua metabolização,
como o acetaldeído (Kitson et al., 1996) do sangue, mantendo, dessa forma, os
efeitos negativos que eles causam.
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1.3. Metabolização do Etanol
O etanol possui uma absorção relativamente lenta pelo estômago, sendo
mais rapidamente absorvido pelo intestino delgado (Paton, 2005). Devido à sua
solubilidade na água, ele é transportado pela circulação com facilidade, atingindo
a maioria dos órgãos, como o cérebro, fígado, coração, rins e músculos que são
os principais locais para onde o etanol é distribuído. Entretanto, a concentração no
fígado é muito maior, visto que sua metabolização ocorre principalmente por esse
órgão (Paton, 2005).
Cerca de 2 a 10% do álcool é eliminado através da urina, suor e respiração,
na qual ocorre a eliminação sem modificação da substância (Júnior et al., 1998). É
no fígado que ocorre a grande parte da metabolização do etanol em aldeído
acético, podendo acontecer através de três vias metabólicas nos hepatócitos: o
sistema da enzima álcool desidrogenase (ADH) na matriz citoplasmática; o
sistema microssomal de oxidação do etanol (MEOS) no reticulo endoplasmático
liso; e a catalase nos peroxissomos (Mello et al, 2001; Kachani et al., 2008).
A principal via metabólica para essa transformação é a do sistema de ADH,
na qual a enzima álcool desidrogenase em conjunto com a coenzima nicotinamida
adenina dinucleotídeo (NAD) convertem o etanol em acetaldeído, gerando a forma
reduzida da coenzima conforme a equação (1) (Júnior et al., 1998; Kachani et al.,
2008):
CH3CH2OH + NAD+ CH3CHO + NADH + H+ (1)
O NAD é de grande importância em inúmeras reações metabólicas do
organismo, sendo que o seu uso na metabolização do álcool acaba por perturbar
outras vias, uma vez que a capacidade que o fígado possui para produção e
regeneração desta enzima é limitada (Matos, 2006).
Desse modo, a metabolização de grandes quantidades de etanol acaba
alterando a relação NADH/NAD inibindo, por consequência, a síntese de
proteínas, a metabolização de ácidos graxos, aumentando a peroxidação lipídica e
a formação de radicais livres (Matos, 2006).
ADH
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Quando o álcool é ingerido em excesso, é ativada uma via suplementar, a
MEOS, responsável por até 20% da metabolização do etanol quando ingerido em
grandes quantidades (Lieber, 1995).
Essa via ocorre no retículo endoplasmático liso (REL) dos hepatócitos,
utilizando como cofator a nicotinamida adenina dinucleotídeo fosfato hidrogenado
(NADPH), o citocromo P-450 (CYP3E1), a NADPH-citocromo redutase, além dos
fosfolipídeos (Mello et al, 2001; Kachani et al., 2008).
O citocromo P-450 tem o papel de ligar elétrons ao oxigênio e ao NADH,
tendo como consequência a formação de espécies reativas de oxigênio e radicais
hidroxila, que tem a capacidade de iniciar a peroxidação lipídica na membrana.
Consequentemente, são gerados produtos tóxicos que afetam o organismo e
interagem com várias proteínas celulares, formando complexos que atuam como
autoantígenos iniciando uma resposta imune (Júnior et al., 1998).
A terceira via de metabolização do etanol é a catalase que é capaz de
oxidar o etanol na presença de peróxido de hidrogênio. Porém em condições
fisiológicas a enzima não apresenta um papel relevante no metabolismo (Júnior et
al., 1998).
Em todas as três vias o etanol é convertido em acetaldeído que será
metabolizado em acetato. A oxidação do acetaldeído é feita principalmente
através da enzima aldeído desidrogenase (ALDH), de acordo com a equação
abaixo (2). O acetato é logo lançado na circulação sendo rapidamente
metabolizado nos tecidos extra-hepáticos em dióxido de carbono e água.
CH3CHO + NAD + H2O2 CH3COO- + NADH + 2H+ (2)
1.4. Probióticos
Probióticos são micro-organismos vivos que quando administrados em
quantidades adequadas conferem benefícios à saúde do hospedeiro (Hill et al.,
2014). Para ser considerado um alimento funcional, o probiótico deve possuir
quantidades adequadas de micro-organismos em uma porção diária, sendo que
para garantir seus efeitos benéficos, eles devem ser consumidos diariamente. As
ALDH
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bactérias láticas e as bifidobactérias são as bactérias mais comumente utilizadas
como probióticos. Entre as bactérias láticas podemos destacar as do gênero
Lactobacillus (Ouwehand et al., 2002; Sanders & Marco, 2010). O potencial
probiótico de um determinado micro-organismo difere de uma cepa para outra por
possuírem mecanismos de aderência distintos, mecanismos de ação diferentes
sobre a mucosa, podendo ela estar saudável ou inflamada e, também, por efeitos
imunológicos específicos (Isolauri et al., 2004).
Os probióticos podem ser incorporados em vários alimentos, sendo
principalmente aplicados em produtos lácteos, como leites fermentados, queijos e
iogurtes (Granato et al 2010). Ampliar o leque de opções de tipos de alimentos
probióticos e com aplicações distintas relacionadas a seus efeitos na saúde
favorece o consumidor. Neste sentido, o que está sendo proposto neste trabalho é
o estudo bibliográfico visando o desenvolvimento de um produto probiótico que
atue na aceleração da metabolização do etanol e acetaldeído e,
consequentemente, a retirada do álcool do organismo (Konkit et al., 2015) e que
tenha boa aceitação por parte da população.
O estudo de revisão da literatura foi realizado, tendo como base o trabalho
de Maytiya Konkit, Jin Choi e Wonyoung Kim (Konkit et al., 2016) (Atividade da
aldeído desidrogenase em Lactococcus chungangensis: Aplicação em cream
cheese para redução de acetaldeído no metabolismo do álcool), visando estudar
as várias cepas de bactérias e assim encontrar a cepa com melhor produção de
ALDH.
2. OBJETIVO
O objetivo deste trabalho foi realizar um estudo bibliográfico em busca de
cepas probióticas capazes de metabolizar o etanol e seus subprodutos,
principalmente o alcetaldeído, buscando informar os possíveis efeitos benéficos
dos probióticos relacionados ao consumo de bebidas alcoólicas. O estudo foi
focado em cepas produtoras de aldeído desidrogenase (ALDH), no sentido de
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verificar a possibilidade de desenvolver futuramente um produto que possa
complementar os tratamentos utilizados atualmente que visam diminuir os efeitos
negativos causados pelo etanol após o seu consumo.
3. MATERIAIS E MÉTODOS
Foram realizadas pesquisas em bancos de dados como SciELO, Pubmed,
Medline, Lilacs, Sibi e Web of Science em busca de artigos para auxiliar na
pesquisa das cepas que possuem atividade ALDH ou semelhante. Também foram
utilizados outros critérios de busca como, maior produção de ALDH, maior
estabilidade, potencial de aceleração da metabolização do álcool, além de
possíveis efeitos adversos que possam decorrer de seu consumo. Foram
pesquisadas cepas com capacidade de outras enzimas, como a álcool
desidrogenase (ADH) que possam auxiliar na metabolização do etanol e estudos
que demonstrem os benefícios que o consumo de probióticos possa trazer sobre a
microbiota intestinal quando é feita a ingestão pontual ou contínua de álcool.
As palavras chave utilizadas para fazer as buscas foram: aldehyde
dehydrogenase, hangover, alcohol metabolism, alcohol dehydrogenase, probiotics,
alcohol consumption. Também foram consultadas referências bibliográficas
presentes nos artigos encontrados.
4. RESULTADOS E DISCUSSÃO
4.1. Cepas probióticas produtoras de ADH e ADLH
Alguns estudos mostraram uma possível existência de uma via de oxidação
do etanol por bactérias do cólon, na qual o etanol intracolônico seria inicialmente
oxidado a acetaldeído pela álcool desidrogenase (ADH) produzida por bactérias
(Jokelainen et al. 1996, Salaspuro, 1996).
Em seguida, o acetaldeído seria oxidado pelas células das mucosas do
cólon ou pela aldeído desidrogenase (ALDH) bacteriana (Matysiak-Budnik et al.,
1996). Portanto, para este estudo, buscou-se cepas probióticas que tenham essa
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atividade ADH ou ALDH para serem utilizadas como uma forma de tratamento dos
efeitos nocivos do etanol.
Foi demonstrado que o consumo de um produto fermentado de soja (natto,
BIOZYME) contendo cepas probióticas de Bacillus subtilis aumentou a taxa de
metabolização do etanol e acetaldeído, diminuindo a concentração de álcool no
hálito (redução de até 44%) e de aldeído (redução de até 45%) uma hora após o
consumo de whisky (Sumi et at., 1995).
Uma possível falha na pesquisa mencionada acima pode ter ocorrido
devido ao consumo do produto probiótico logo antes do consumo de álcool,
podendo ter ocorrido, portanto, interferências no esvaziamento intestinal. O
retardamento da passagem do álcool pelo trato gastrointestinal pode aumentar
sua absorção e submetê-lo a uma maior passagem pelo sistema porta hepático,
fazendo o álcool consumido passar por uma maior metabolização de primeira
passagem.
Apesar de ter ocorrido essa eventual interferência, foi verificada uma
diminuição significativa dos valores de concentração de álcool no bafo, o que
indica um resultado positivo em atenuar os efeitos negativos do consumo de
álcool.
Nosova et al. (1996) demonstraram a existência de diversas cepas de
bactérias anaeróbias facultativas e aeróbias gastrointestinais com atividade de
álcool desidrogenase in vitro, produzindo acetaldeído a partir de etanol sob
condições aeróbicas e microaerófilas (Salaspuro et at., 1999).
Em outro estudo, Nosova et al. (2000) verificaram a capacidade de cepas
de lactobacilos e bifidobactérias, encontradas no trato gastrointestinal humano, em
metabolizarem o etanol em acetaldeído sob condições que prevalecem no
intestino grosso após ingestão moderada de bebidas alcoólicas. Adicionalmente,
os autores verificaram a capacidade dessas cepas em metabolizarem o
acetaldeído tóxico em compostos não tóxicos como o acetato.
Como resultado, foi mostrado que determinadas cepas de lactobacilos
metabolizaram o etanol em acetaldeído fracamente, enquanto a maioria das cepas
de bifidobactérias testadas metabolizaram o etanol para acetaldeído mais
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ativamente. De todas as cepas testadas no referido estudo, a cepa que mostrou
maior atividade foi a de Lactobacillus GG AN ATCC 53103, demostrando uma
atividade de 80 nmol/109 CFU/h (Nosova et al., 2000), como pode ser observado na
Figura 1.
Figura 1: Produção de acetaldeído por diferentes cepas de lactobacilos e bifidobactérias.
Adaptada: Nosova et al., 2000.
No mesmo estudo, foi demostrado que todas as cepas de lactobacilos e
bifidobactérias foram capazes de metabolizar 50 µM e 500 µM de acetaldeído,
sendo a cepa Lactobacillus GG AN ATCC 53103 a que apresentou a maior
capacidade de metabolização de acetaldeído em acetato (228 nmol/109 CFU/h e
359 nmol/109 CFU/h respectivamente) como mostram as Figuras 2 e 3 (Nosova et
al., 2000).
Por fim, foi testada a capacidade de metabolização de acetaldeído em
acetato na presença de 22 mM de etanol, na qual a cepa Lactobacillus GG AN
ATCC 53103 novamente mostrou a melhor capacidade de metabolização (130
nmol/109 CFU/h). Observou-se, no entanto, que a adição de etanol no meio de
acetaldeído diminuiu a capacidade de consumo do acetaldeído para todas as
12
cepas, chegando a bloquear totalmente o metabolismo de acetaldeído das cepas
de Lactobacillus brevis AHP 6281 e de Bifidobacterium bifidum ATCC 15696.
Figura 2: Consumo de acetaldeído (50 µM) por diferentes cepas de lactobacilos e bifidobactérias.
Adaptada: Nosova et al, 2000.
Figura 3: Consumo de acetaldeído (500 µM) por diferentes cepas de lactobacilos e bifidobactérias.
Adaptada: Nosova et al., 2000.
13
É possível observar que a cepa que apresentou melhor resultado possui
uma capacidade considerável de metabolizar o acetaldeído tóxico em acetato.
Essa constatação revela a possibilidade dessa cepa ser aplicada como uma cepa
probiótica usada na prevenção de possíveis efeitos negativos como a disbiose
entérica relacionada ao consumo excessivo de bebidas alcoólicas.
Kim et al. (2003a) estudaram o efeito da cepa de Lactobacillus fermentum
MG590 no metabolismo do álcool e nas funções hepáticas em ratos. Em seu
estudo, demonstraram que a cepa estudada possuía atividade ADH e ALDH.
Adicionalmente, em testes in vivo conduzidos com ratos, as concentrações de
álcool no sangue, de transaminase glutâmico-oxalacética (TGO) e transaminase
glutâmico-piruvática (TGP) em ratos alimentados com a cepa bacteriana estavam
abaixo, quando comparado aos ratos alimentados apenas com álcool. TGO e TGP
são produzidas pelo fígado e podem ser encontradas em grandes quantidades
quando células do fígado sofrem lesões (Lieber, 1985), indicando que além de
ajudar na metabolização do álcool a cepa de Lactobacillus fermentum MG590 atua
melhorando as funções hepáticas.
Um estudo de Konkit et al. (2015) demonstrou que as cepas de
Lactococcus chungangensis CAU 28T e mais 11 cepas do gênero Lactococcus
possuem a capacidade de produzir álcool desidrogenase (ADH). O estudo utilizou
culturas starter para a produção de queijo cremoso, popularmente conhecido
como cream cheese, comparando a atividade da enzima ADH em culturas de
células e no queijo cremoso. Foi demostrado que as cepas que tinham o queijo
como um meio de cultura produziram mais ADH, implicando que a atividade de
ADH foi induzida no queijo. Os testes in vivo demostraram que os níveis máximo
de álcool sanguíneo dos camundongos alimentados com o queijo cremoso
produzido com a cepa Lactococcus chungangensis CAU 28T diminuíram cerca de
54,5%, quando comparado ao grupo controle.
Em outra pesquisa de Konkit et al. (2016), foram produzidas amostras de
queijo cremoso utilizando diversas cepas de Lactococcus, para observar sua
capacidade de produzir ALDH e metabolizar o acetaldeído tanto in vitro como in
vivo, sendo a cepa de L. chungangensis CAU 28T a que apresentou melhor
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atividade (74,2 nmol/min por grama). Camundongos foram alimentados com queijo
cremoso por uma semana e com 22% de etanol no último dia. As concentrações
de acetaldeído no sangue diminuíram para 494,3 nmol/mL no caso da cepa L.
chungangensis CAU 28T (Konkit et al., 2016). Esses estudos demonstram o
potencial de se utilizar essa cepa para a produção de um possível alimento
funcional que possa ser consumido frequentemente, que aumentaria a atividade
de ADH e ALDH, diminuindo os níveis de etanol e acetaldeído no sangue e, como
consequência, diminuiria os efeitos colaterais da ingestão de bebidas alcoólicas
como, por exemplo, a ressaca.
4.2. Benefício da suplementação probiótica na Doença Hepática Alcoólica (DHA)
O consumo contínuo de álcool também é responsável por causar lesões no
fígado, causando a doença hepática alcoólica (DHA). As principais causas diretas
dessa doença são o acúmulo de gordura e a inflamação, podendo causar a
formação de cicatrizes que, a longo prazo, podem acabar formando cirroses. A
ingestão contínua de álcool causa alterações na microbiota intestinal, já tendo sido
mostrado que em pacientes com cirrose há um aumento de Escherichia coli e de
espécies de Staphylococcus nas fezes, quando comparado a pessoas saudáveis
(Liu et al., 2004). Outra mudança é o aumento significativo de espécies de
Enterococcus, Enterobacter e Clostridium, com uma diminuição de espécies de
Bifidobacterium e de Lactobacillus (Zhao et al., 2004; Kirpich et al., 2000).
Kirpich et al. (2008) estudaram a influência da suplementação com cepas
probióticas de Bifidobaterium bifidum e Lactobacillus plantarum 8PA3, como uma
possível terapia para DHA em pacientes alcoólatras. Foi comprovado que a
microbiota intestinal nesses pacientes estava alterada, ocorrendo uma diminuição
na quantidade de bifidobactérias, lactobacilos e enterococos, em conjunto com um
aumento de E. coli, como mostra a Tabela 1, comprovando as pesquisas
anteriores. A suplementação durante uma semana mostrou-se capaz de restaurar
a população de B. bifidum e L. plantarum 8PA3 a um perfil semelhante ao de
pessoas saudáveis, conforme mostrado na Tabela 2.
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Tabela 1: Informações demográficas, resultados da microbiota intestinal e atividade enzimática
hepática de pacientes controle e alcoólicos no dia 1. Fonte: Kirpich et al., 2008
Controle saudável (n=24) Pacientes alcoólicos (n=66)
Idade (anos) 42,7 ± 1,2 42,3 ± 1.1
Duração do alcoolismo (anos) - 16,4 ± 3,2
Percentual de fumantes 68 77
Escherichia coli, log CFU/g 6,70 ± 0,34 7,36 ± 0,28
Bifidobactérias, log CFU/g 7,5 ± 0,32 6,30 ± 0,17ª
Lactobacilos, log CFU/g 4,59 ± 0,34 3,15 ± 0,19ª
Enterococos, log CFU/g 5,5 ± 0,30 4,43 ± 0,20ª
TGP, U/L 22,96 ± 2,4 50,49 ± 5,9ª
TGO, U/L 29,15 ± 2,03 104,1 ± 9,5ª
GGT, U/L 51,88 ± 6,24 161,5 ± 13,51ª
LDH, U/L 326,31 ± 10,6 574,2 ± 22,04ª
Bilirrubina total, µmol/L 16,78 ± 0,79 22,56 ± 1,17ª aP < ,05 vs grupo controle saudável
Tabela 2: Informações demográficas e resultados da microbiota intestinal de pacientes sobre
terapia padrão e terapia probiótica no dia 1 e após tratamento (dia 7) comparada com grupo
controle saudável. Fonte: Kirpich et al., 2008.
Controle (n=24) Terapia padrão (n=34) Terapia probiótica (n=32)
Idade (anos) 42,7 ± 1,2 42,06 ± 2,18 42,16 ± 1,89
Duração do alcoolismo (anos) - 17,2 ± 2,8 15,9 ± 1,4
Percentual de fumantes 68 75 78
Dia 1 Dia 7 Dia 1 Dia 7
Escherichia coli, log CFU/g 6,70 ± 0,34 7,25 ± 0,47 6,4 ± 0,37 7,49 ± 0,30 7,44 ± 0,24
Bifidobactérias, log CFU/g 7,5 ± 0,32 6,12 ± 0,21ª 6,81 ± 0,27 6,5 ± 0,28ª 7,9 ± 0,39b, c
Lactobacilos, log CFU/g 4,59 ± 0,34 3,0 ± 0,26ª 3,2 ± 0,27ª 3,3 ± 0,26ª 4,2 ± 0,27b, c
Enterococos, log CFU/g 5,5 ± 0,30 4,12 ± 0,29ª 4,3 ± 0,30ª 4,65 ± 0,27ª 5,3 ± 0,31c aP < ,05 vs grupo controle saudável. bP < ,05 Dia 1 vs Dia 7. cP < ,05 Terapia padrão vs terapia probiótica.
Com esses dados, pode-se observar que o uso de probióticos pode auxiliar
na redução dos danos causados pelo consumo de álcool, restaurando a
microbiota intestinal, diminuindo a permeabilidade intestinal e, também, reduzindo
16
a produção de toxinas por outras bactérias e a produção de citocinas pró-
inflamatórias (Kirpich et al., 2008), além da possibilidade de metabolizar o álcool
consumido através da produção de enzimas como o ADH e ADLH. No entanto,
ainda são necessários estudos mais aprofundados para reforçar esses dados,
utilizando técnicas mais recentes de biologia molecular, envolvendo a extração de
DNA.
O consumo regular de probióticos e prebióticos pode ajudar no reparo do
equilíbrio das bactérias intestinais, já tendo sido comprovado que a
suplementação probiótica de 8 semanas com Lactobacillus acidophilus (NCFM®) e
Bifidobacterium lactis (Bi-07) foi capaz de modificar a microbiota encontrada nas
fezes. Essa suplementação, apesar de apresentar atividade ADH e ALDH in vitro,
não foi capaz de aumentar significativamente o metabolismo do álcool no
consumo pontual de álcool em participantes saudáveis (Irwin et at., 2017).
É de conhecimento que o consumo regular e contínuo de álcool acaba por
desregular a microbiota intestinal causando uma disbiose (Engen et al., 2015),
além de induzir lesões no fígado. Portanto, vale ressaltar que a suplementação
probiótica mostrou-se importante em sua função de restauração da microbiota,
podendo ser, também, uma forma de prevenir novas lesões no fígado.
6. CONCLUSÕES
Diversos estudos demonstraram a atividade bacteriana de álcool
desidrogenase (ADH) e aldeído desidrogenase (ALDH), tendo sido as cepas
Lactococcus chungangensis CAU 28T (Konkit et al., 2015; Konkit et al., 2016),
Lactobacillus GG AN ATCC 53103 (Nosova et al., 2000) e Lactobacillus
fermentum MG590 (Kim et al., 2003a) as que apresentaram melhor desempenho.
Neste sentido, verifica-se que essas cepas sejam as melhores opções para um
estudo mais aprofundado para o desenvolvimento de um produto visando a
aceleração da metabolização do álcool após o seu consumo.
Outro aspecto observado foi a modificação da microbiota intestinal e das
fezes após o consumo de probióticos em longo prazo. Esse tipo de intervenção
17
pode ser uma nova forma de abordagem para a diminuição preventiva dos efeitos
tóxicos do consumo de bebidas alcoólicas. Uma colonização prévia de cepas com
atividade ADH e ALDH pode ser feita para auxiliar na metabolização do etanol.
Adicionalmente, esses dados mostram que é possível fazer uma restauração da
microbiota intestinal para pacientes com doença hepática alcoólica, os quais
geralmente apresentam sua microbiota gastrointestinal alterada como
consequência do consumo alcoólico. Dessa forma, essa seria uma proposta de
tratamento para evitar que ocorram maiores problemas como lesões hepáticas.
A partir dessa revisão, foi possível observar que o consumo de bebidas
alcoólicas, já muito presente na cultura da sociedade, é responsável por grandes
danos no organismo tanto a curto quanto a longo prazo. Apesar das pesquisas já
existentes sobre o tema, verifica-se que são necessários novos estudos mais
específicos a respeito de sua eficácia in vivo, sobre seus possíveis efeitos
adversos e, também, um estudo a respeito da duração de seu tratamento para
observar se seus efeitos ocorrem apenas em longo prazo ou se são observados
pontualmente também.
Apesar da relevância dessa problemática, o tratamento por meio de
probióticos ainda não foi muito estudado, sendo esta uma forma interessante para
o desenvolvimento de um produto que possa auxiliar na metabolização do etanol
para produtos não tóxicos.
7. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
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São Paulo, 18 de abril de 2018
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Breno Han (aluno) Profa. Susana M.I. Saad (orientadora)