Questão 4 Unicamp 2026 - 2ª fase - dia 2
O trato intestinal dos mamíferos possui múltiplos compartimentos com diferentes condições físico-químicas e de nutrientes e, consequentemente, diferentes comunidades microbianas. O intestino delgado é caracterizado por um tempo de trânsito rápido, por uma ampla variação de pH e pela presença de secreções. Além disso, o intestino delgado apresenta níveis relativamente mais altos de oxigênio, que diminuem gradualmente do duodeno ao íleo até que condições de ausência de oxigênio predominem no lúmen do intestino grosso.
(Adaptado de ZHENG, L. et al. American Journal of Physiology-Cell Physiology, Bethesda, set:15; 309(6), C350-360, 2015; PEREIRA, F.; BERRY, D. E. Environmental Microbiology, Nova Jersey, fev:3;19(4), 2017, p.1366-1378.)
a) Qual é a distribuição esperada de bactérias anaeróbias facultativas e anaeróbias obrigatórias nos intestinos delgado e grosso? Justifique sua resposta considerando os processos de respiração e fermentação.
b) O intestino contém secreções próprias, como enzimas e muco, e também recebe secreções de outros órgãos. Cite duas secreções produzidas por outros órgãos que estão presentes no lúmen do intestino delgado. Indique uma função para cada uma dessas secreções.
a) A distribuição esperada de bactérias anaeróbias facultativas e anaeróbias obrigatórias no trato intestinal está intimamente ligada aos níveis de oxigênio em cada compartimento. No intestino delgado (duodeno, jejuno, íleo), a distribuição esperada é a seguinte: anaeróbias facultativas serão as predominantes na parte proximal (duodeno e jejuno), onde os níveis de oxigênio são mais altos, e diminuirão gradualmente em direção ao íleo. As anaeróbias obrigatórias estarão presentes em menor quantidade e aumentarão gradualmente à medida que os níveis de oxigênio diminuem do duodeno para o íleo.
No intestino grosso (ceco e cólon), a distribuição esperada é: anaeróbias obrigatórias serão predominantes (constituindo a vasta maioria da comunidade microbiana) devido às condições de ausência de oxigênio (anaerobiose estrita) que predominam no lúmen. As bactérias anaeróbias facultativas estarão presentes em menor quantidade, geralmente consumindo qualquer oxigênio residual.
A diferença na distribuição é justificada pela forma como cada tipo de bactéria obtém energia (ATP) e por sua sensibilidade ao oxigênio.
1. As bactérias anaeróbias facultativas são mais versáteis. Na presença de oxigênio (O₂), elas realizam a respiração celular aeróbia, processo mais eficiente que gera a maior quantidade de ATP. Na ausência de O₂ (ou quando este é escasso), estas bactérias podem realizar outras vias metabólicas que não dependem de O₂, como a fermentação e respiração anaeróbia. A fermentação é menos eficiente pois gera menos ATP, porém, é uma alternativa que permite a sobrevivência da bactéria quando o O₂ não está disponível ou está escasso.
No intestino delgado, as bactérias anaeróbicas facultativas têm capacidade de usar O₂, e a maior eficiência energética da respiração aeróbia as tornam as mais adequadas para as regiões proximais do intestino delgado (duodeno e jejuno), onde o O₂ está presente. Entretanto, elas também podem sobreviver nas regiões distais e no intestino grosso onde realizam fermentação.
2. As bactérias anaeróbias obrigatórias não são dependentes de O₂. E, em geral, este gás é tóxico para elas provocando a morte, já que elas, geralmente, não possuem as enzimas necessárias para neutralizar as espécies reativas de oxigênio (EROs) altamente prejudiciais que se formam como subprodutos do metabolismo na presença de O₂.
Esta sensibilidade ao O₂ significa que as bactérias anaeróbicas obrigatórias só podem prosperar em ambientes onde este gás está praticamente ausente. As condições anaeróbicas predominantes do lúmen do intestino grosso (cólon) oferecem o ambiente perfeito para essas bactérias, tornando-as a população dominante neste compartimento.
b) As duas secreções solicitadas são: bile e suco pancreático.
A bile é produzida pelo fígado e armazenada na vesícula biliar, e é liberada no duodeno, na ocasião da digestão. É constituída principalmente de sais biliares, bicarbonato e bilirrubina. Os sais biliares promovem a emulsificação de gorduras, processo que tem impacto positivo na eficiência das lipases pancreáticas, potencializando a atividade enzimática e digestão lipídica. Já o bicarbonato tem função de alterar o pH do produto estomacal que chega ao duodeno, elevando-o para em torno de 9.
A bilirrubina, embora presente, não tem função na digestão, constituindo em um descarte advindo da metabolização do grupo heme das hemácias.
O suco pancreático é produzido pela porção exócrina do pâncreas, também é liberado no duodeno, apresentando ação sinérgica com o suco entérico e bile. É constituído principalmente por enzimas digestivas que catalisam a quebra de várias categorias de biomoléculas. Alguns exemplos de enzimas são: amilase pancreática, tripsina, nucleases e lipases, as quais atuam, respectivamente, nas moléculas dos alimentos: amido, proteína, ácidos nucléicos e lipídios. O suco pancreático também colabora com a alteração do pH, pois também é constituído de bicarbonato.
Assim, diferentemente do suco pancreático que possui ação digestiva, a bile possui função emulsificadora e detergente.