Efeito da suplementação com simbiótico sobre a resposta inflamatória de crianças e adolescentes com fibrose cística

Abstract

Introdução: A fibrose cística (FC) é caracterizada pelas infecções persistentes das vias respiratórias e a ativação excessiva de processos imunes. A ingestão de simbióticos pode ser benéfica para pacientes com FC por estar relacionado com a modulação da microbiota intestinal, redução da exacerbação pulmonar e atenuação da inflamação. Objetivo: Avaliar o efeito da suplementação com simbiótico nos marcadores da resposta inflamatória sistêmica e a composição da microbiota intestinal de crianças e adolescentes com FC. Metodologia: ETAPA 1 - Ensaio clínico, randomizado, duplo-cego, suplementado e controlado por placebo 90 dias. As 72 crianças/adolescentes foram distribuídas em grupo controle (GC, n = 17, idade: 5,88 ± 3,80 anos), grupo placebo (maltodextrina) FC (GPFC, n = 19, idade: 10,74 ± 2,54 anos) e o grupo simbiótico [frutooligossacarídeo, Lactobacillus (L.) paracasei, L. rhamnosus, L. acidophilus e Bifidobacterium (B.) lactis] FC (GSFC, n = 22, idade: 9,59 ± 2,79 anos). Avaliou-se: Volume Expiratório Forçado no primeiro segundo (VEF1), estado nutricional e a resposta inflamatória [interleucina (IL) 12, IL-6 IL-8, IL-10, TNF-a, mieloperoxidase (MPO), proteína-C reativa (PCR) e metabólitos do óxido nítrico (NOx)]. O modelo linear generalizado com interação entre suplemento-simbiótico e tempo (final-basal) foi ajustado para sexo e idade. ETAPA 2 - Estudo clínico transversal. Amostra com 36 crianças, de 0 a =15 anos, de ambos os sexos, foi distribuída em dois grupos: GFC (n = 19) e GC (n = 17) que frequentavam o ambulatório de puericultura. O estado nutricional foi avaliado pelo índice de massa corporal para idade (IMC/I) e estatura para idade (E/I) e a inflamação intestinal foi avaliada pela dosagem de calprotectina fecal. A quantificação dos microrganismos Bacteróides, Bifidobacterium, Veillonella, L. paracasei, Escherichia (E.) coli, Clostridium (C.) difficile, Firmicutes, Pseudomonas (P.) aeuroginosa, Eubacterium (E.) rectale e Faecalibacterium (F.) prausnitzii foi realizada por meio da técnica de hibridização fluorescente in situ. Resultados: ETAPA 1 - A PCR e os NOx foram significativamente maiores nos GPFC e GSFC (ambos p < 0,001) quando comparados ao GC. No GSFC o NOx diminuiu significativamente (p = 0,030). No GSFC categorizado em bacteriologia positiva, foi observada diminuição nas concentrações das citocinas IL-6 (p = 0,033) e IL-8 (p = 0,009). ETAPA 2 - Houve diferença significativa entre os grupos FC e GC para a calprotectina fecal (p = 0,040). Os microrganismos Bacteróides, F. prausnitzii, Firmicutes e E. rectale encontram-se diminuídos no GFC em relação ao GC (p = 0,034; p= 0,035; p < 0,001; p = 0,002, respectivamente). Enquanto que os microrganismos C. difficile, P. aeruginosa e E. coli encontram-se aumentados significativamente no GFC (p = 0,024; p < 0,001; p = 0,007, respectivamente). Conclusão: A suplementação com o simbiótico se mostrou efetiva na diminuição dos marcadorespró-inflamatórios IL-6, IL-8 e NOx em crianças/adolescentes com FC. A diminuição de importantes grupos funcionais de bactérias como Bacteróides, F. prausnitzii, Firmicutes e E. rectale e consequente aumento das bactérias C. difficile, P. aeruginosa e E. coli pode ter importante efeito sobre a ecologia intestinal e metabolismo celular.

Abstract : Background: Cystic fibrosis (CF) is characterized by persistent infections of the airways and excessive activation of immune processes. Ingestion of synbiotics may be beneficial for CF patients because it is related to intestinal microbiota modulation, reduction of pulmonary exacerbation and attenuation of inflammation. Objective: Evaluate the effect of symbiotic supplementation on systemic inflammatory response markers and intestinal microbiota composition of children and adolescents with CF. Methods: STEP 1 - Clinical, randomized, double-blind, placebo-controlled, 90-day trial. The 72 children/adolescents were distributed in the control group (CG, n = 17, age: 8.55 ± 3.03 years), placebo group (maltodextrin) CF (PCFG, n = 19, age: 10.74 ± 2, 54) and the synbiotic group (fructooligosaccharide, Lactobacillus (L.) paracasei, L. rhamnosus, L. acidophilus and Bifidobacterium (B.) lactis] FC (SCFG, n = 22, age: 9.59 ± 2.79 years). Forced Expiratory Volume in the first second (FEV1), nutritional status and inflammatory response (interleukin (IL) 12, IL-6 IL-8, IL-10, TNF-a, myeloperoxidase (MPO), C-protein reactive (PCR) and nitric oxide (NOx) metabolites]. The generalized linear model with interaction between synbiotic supplement and time (final-basal) was adjusted for sex and age. STEP 2 - Cross-sectional study. A sample of 36 children, aged 0 to =15 years, of both sexes, was divided into two groups: CFG (n = 19) and CG (n = 17) attending the child care outpatient clinic. Nutritional status was assessed by body mass index for age (BMI/I) and height for age (E/I), and intestinal inflammation was assessed by fecal calprotectin. The quantification of the microorganisms Bacteroides, Bifidobacterium, Veillonella, L. paracasei, Escherichia (E.) coli, Clostridium (C.) difficile, Firmicutes, Pseudomonas (P.) aeuroginosa, Eubacterium (E.) rectale and Faecalibacterium (F.) prausnitzii was performed by fluorescence in situ hybridization technique.Results: STEP 1 - PCR and NOx were significantly higher in PCFG and SCFG (both p <0.001) compared to the CG. In the GSFC the NOx decreased significantly (p = 0.030). In SCFG categorized as positive bacteriology, a decrease in IL-6 cytokine concentrations (p = 0.033) and IL-8 (p = 0.009) was observed. STEP 2 - The significant difference between CF and CG for fecal calprotectin (p = 0.040). The microorganisms Bacteroides, F. prausnitzii, Firmicutes and E. rectale were found to be decreased in CFG compared to CG (p = 0.034, p = 0.035, p <0.001, p = 0.002, respectively). While the microorganisms C. difficile, P. aeruginosa and E. coli are significantly increased in the CFG (p = 0.024, p <0.001, p = 0.007, respectively). Conclusion: Synbiotic supplementation was shown to be effective in reducing the proinflammatory markers IL-6, IL-8 and NOx in children/adolescents with CF. The decrease of important functional groups of bacteria such as Bacteroides, F. prausnitzii, Firmicutes and E. rectale and consequent increase of the bacteria C. difficile, P. aeruginosa and E. coli can have important effect on the intestinal ecology and cellular metabolism.