Os micróbios estão em todos os lugares – em rios e lagos, no ar e no solo, em ambientes extremos como vulcões, em fontes termais e icebergs, em ambientes salinos, ácidos e alcalinos. Em ambientes normais ou exóticos, os microrganismos contribuem para a biodiversidade do planeta, os ciclos biogeoquímicos, a variação genética e a biotransformação da matéria, entre outros papéis conhecidos. Entretanto, nem todos sabem que os micróbios representam 70% do peso do intestino humano, onde exercem funções específicas que determinam em parte a nossa saúde. Eles ajudam na digestão por meio da secreção de enzimas, colonizam o intestino, protegendo-o de patógenos externos, e sintetizam vitaminas como a K, produzida pela Escherichia coli.

Os microrganismos vivem em equilíbrio com seu hospedeiro; quando esse equilíbrio é rompido, doenças intestinais ou fora do intestino podem acontecer. Uma das chaves para entender essa interação é o estudo da função que as moléculas produzidas pelas bactérias exercem no seu hospedeiro. Ácidos graxos de cadeia curta, como butirato e acetato, são produzidos pela fermentação bacteriana de carboidratos não digeríveis. Esses ácidos graxos podem atuar, por exemplo, como substratos energéticos para as células epiteliais e induzir a produção de interleucina-8.

Vários estudos observaram uma correlação entre composição da microbiota e obesidade em modelos animais e em seres humanos. Um dos primeiros desses estudos avaliou obesos e observou que a proporção entre a abundância relativa de bactérias do tipo Bacteroides e Firmicutes (relação B/F) foi menor em camundongos obesos do que em camundongos magros.

A composição da microbiota do intestino influencia também a resposta a doenças autoimunes. A disbacteriose (desequilíbrio da microbiota gastrintestinal) pode ser um fator importante no desenvolvimento e na gravidade da epilepsia. A estimulação imune pela microbiota poderia ser uma estratégia alternativa para essas doenças.

O trato gastrintestinal tem sido um alvo potencial para o tratamento do diabetes. Além disso, evidências recentes sugerem que o intestino desempenhe um papel proeminente na capacidade da metformina de reduzir os níveis de glicose. Potenciais vias no intestino que poderiam ser direcionadas para melhorar a homeostase da glicose incluem, além de peptídeos intestinais, os ácidos biliares e a microbiota intestinal.

Muitos dos microrganismos encontrados no intestino não são cultiváveis. No entanto, atualmente existe uma técnica, chamada de transplante fecal ou terapia bacteriana, que consiste na transposição de fezes de um indivíduo para outros. Em 1 grama de fezes humanas podem existir milhões de bactérias, vírus, esporos de fungo e arqueas. Esse transplante de microrganismos tem curado algumas infecções, como as causadas pelo Clostridium difficile, que podem decorrer de uma doença gastrintestinal associada ao uso de antibióticos. A mesma técnica tem sido testada para tratamento de colites de diferentes etiologias. Sem dúvida, o estudo da microbiota intestinal é uma área de interesse, com uma grande interface entre a microbiologia e a saúde humana e animal, indicando uma nova abordagem para novos tratamentos e terapias.