A importância das interações dieta-microbiota na nutrição do frango

A nutrição do frango de corte rotineiramente é formulada com base em dietas de menor custo, que considera o custo do ingrediente, a composição nutricional e as necessidades nutricionais do animal, embora, em muitos momentos se diga que estamos “alimentando a microbiota e não o animal” e, embora isso possa ser verdade “em geral”, há muito poucos dados usados ​​na formulação de ração.

O intestino é um ecossistema multifacetado que conecta elementos do hospedeiro, incluindo o epitélio intestinal, com suas conexões neuroendócrinas, o sistema imunológico da mucosa e com a microbiota comensal (Stanley et al., 2014 ; Kogut et al., 2017 ; Kogut, 2019).

• A microbiota comensal aviária é composta por trilhões de microrganismos, principalmente bactérias, que regulam a saúde das aves (Oakley et al., 2014 ; Stanley et al., 2014). Além disso, o microbioma direciona o metabolismo intestinal e a imunidade do hospedeiro e impulsiona um metaboloma que afeta o equilíbrio energético e o peso corporal no hospedeiro aviário (Nicholson et al., 2012 ; Carrasco et al., 2019).
• O sistema imunológico da mucosa molda o microbioma, enquanto o estado nutricional do hospedeiro influencia elementos das defesas do hospedeiro e a composição da comunidade microbiana comensal ( Lavelle et al., 2010 ; Nicholson et al., 2012 ).

A dieta interage com a microbiota intestinal, promovendo ou inibindo seu crescimento e alterando o microambiente intestinal, além de influenciar indiretamente o metabolismo e o sistema imunológico do hospedeiro. A microbiota intestinal extrai energia de carboidratos não digeríveis, favorecendo certos microrganismos sobre outros. Contudo, componentes dietéticos podem interromper as funções da barreira intestinal, afetando a interface microbioma-hospedeiro, induzindo desequilíbrios e contribuindo para processos inflamatórios, impactando as funções fisiológicas do hospedeiro (Kogut, 2022).

Também se tornou aparente que o sistema imunológico intestinal também pode detectar o estado metabólico da microbiota pelo reconhecimento de metabólitos microbianos por meio de seus receptores de reconhecimento de padrões ( PRRs ) (Levy et al., 2016 ; Blacher et al., 2017). A microbiota, usando várias vias bioquímicas , metaboliza metabólitos derivados da dieta e do hospedeiro que então influenciam vários componentes do sistema imunológico intestinal. Por exemplo, a microbiota converte fibras não digeríveis em ácidos graxos de cadeia curta ( AGCC ; acetato, propionato , butirato) que têm diversas atividades anti-inflamatórias em células imunes de frango tanto in vitro quanto in vivo (Zhou et al., 2014 ; Zou et al., 2019 ; Gupta et al., 2020).

Novos conceitos

Estabelecer uma relação de causa e efeito entre a dieta, microbiota e fisiologia do hospedeiro é fundamental. A microbiota intestinal aviária desempenha várias funções críticas na fisiologia das aves, como a modulação da defesa imunológica, função cerebral, regulação do metabolismo e outros processos fisiológicos importantes. Compreender as principais vias de sinalização entre a microbiota intestinal e o hospedeiro é essencial para desenvolver estratégias dietéticas terapêuticas eficazes.

Os estudos atuais muitas vezes não conseguem estabelecer relações de causa e efeito claras entre dieta, microbiota e funções fisiológicas das aves, como imunidade e desempenho. Para explorar o verdadeiro potencial terapêutico da nutrição de precisão direcionada à microbiota, é imperativo estabelecer essas relações causais.

Evidências de estudos com humanos e modelos murinos mostram que a microbiota intestinal é crucial na modulação de várias funções fisiológicas. No entanto, poucos microrganismos foram confirmados em galinhas. Entender a origem e ações dos metabólitos gerados pela microbiota ajudará no design terapêutico.

• Tecnologias ômicas, como transcriptômica, proteômica e metabolômica, são usadas para descrever simultaneamente as atividades metabólicas do intestino e da microbiota do hospedeiro. A microbiota está envolvida em interações metabólicas complexas que regulam eixos metabólicos, imunológicos e de sinalização, impactando vários sistemas de órgãos.

A distribuição espacial da microbiota ao longo do trato intestinal em aves é diversificada, e pouco se sabe sobre as interações locais entre a microbiota e o hospedeiro. Compreender essa organização espacial é crucial para otimizar a dieta e suplementos alimentares, melhorando a saúde intestinal e o desempenho das aves sem alterar a composição genética.

O futuro dos efeitos da nutrição de precisão no microbioma em aves, visando melhorar seu desempenho, prevenir doenças infecciosas entéricas e aumentar funções fisiológicas, depende da padronização dos métodos de pesquisa. É necessário que os procedimentos analíticos usados para medir o microbioma sejam mais reprodutíveis e aplicados consistentemente para obter avaliações precisas da dieta e minimizar a variação técnica em dados metagenômicos (Kogut, 2021).

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