O intestino como sítio de estudo da interação entre esquistossomose mansoni, síndrome metabólica e microbiota intestinal

Detalhes bibliográficos
Ano de defesa: 2023
Autor(a) principal: Filomeno, Carlos Eduardo da Silva
Orientador(a): Não Informado pela instituição
Banca de defesa: Não Informado pela instituição
Tipo de documento: Tese
Tipo de acesso: Acesso aberto
Idioma: por
Instituição de defesa: Universidade do Estado do Rio de Janeiro
Centro Biomédico::Instituto de Biologia Roberto Alcantara Gomes
Brasil
UERJ
Programa de Pós-Graduação em Microbiologia
Programa de Pós-Graduação: Não Informado pela instituição
Departamento: Não Informado pela instituição
País: Não Informado pela instituição
Palavras-chave em Português:
Link de acesso: http://www.bdtd.uerj.br/handle/1/22361
Resumo: A esquistossomose é uma doença negligenciada que afeta milhões de pessoas em todo o mundo. Sabe-se que a esquistossomose mansônica e a síndrome metabólica (SM) concomitantes intensificam as lesões no tecido hepático, mas a interação dessas duas doenças no intestino e o papel da microbiota em conjunto permanece indefinida. Portanto, utilizando um modelo de obesidade induzida por dieta, buscamos abordar essa lacuna. Camundongos machos C57BL/6 alimentados com uma dieta hiperlipídica (60% de lipídeos) ou uma dieta padrão (10% de lipídeos) por 13 semanas foram infectados com 100 cercarias de Schistosoma mansoni (cepa BH). Os camundongos foram então alocados em quatro grupos: CDP (controle alimentado com dieta padrão), CDH (controle alimentado com dieta hiperlipídica, IDP (infectado alimentado com dieta padrão) e IDH (infectado alimentado com dieta hiperlipídica). Uma semana antes da eutanásia, as fezes de cada animal foram coletadas para a coprocultura e análise de microbiota por MALDI-TOF. Posteriormente os animais foram submetidos ao teste oral de tolerância à glicose. A eutanásia ocorreu 21 semanas após o início da administração da dieta e com 9 semanas de infecção. Amostras de sangue foram coletadas para análise bioquímica lipídica. Avaliamos a atividade das citocinas dos macrófagos residentes do peritônio (IL-6, IL-10, MCP-1, IFN-γ e TNF). Os depósitos de gordura foram retirados para o cálculo do índice de adiposidade. Seções do intestino foram usadas para oograma de digestão em KOH e esmagamento, os helmintos adultos recuperados foram fixados e corados para análise morfométrica. Seções histológicas do jejuno foram retirados e submetidos a processamento histológico de rotina, análises morfométricas do segmento jejuno foram realizadas, pontos de inflamação, frequência de células caliciformes e hibridização in situ por fluorescência (FISH). Nossos resultados mostraram que IDH apresentou redução do perfil lipídico e melhor tolerância oral à glicose, bem como redução da massa corporal. IDP apresentou ligeiramente mais casais de vermes que IDH, consequentemente, eliminou mais ovos, contudo, sem diferença estatística entre os grupos. Os helmintos machos alimentados com dieta hiperlipídica apresentaram maior área dos lobos testiculares e as fêmeas com área e perímetro dos ovários maiores que seu controle. A infecção foi o fator mais determinante para a expressão de citocinas dos macrófagos residentes que a SM. Bactérias Firmicutes e Proteobactérias foram os filos identificados. A espécie Klebsiella variicola foi identificada apenas em IDH. O FISH revelou uma distribuição de bactérias nas camadas mucosa, sobretudo nas criptas de Lieberkühn, na submucosa e muscular, sugerindo uma possível translocação de bactérias em IDH que também apresentou hiperplasia de vilosidades, hipertrofia de células de Paneth, perda de mucosa epitelial, alterações da submucosa e integridade muscular externa. A esquistossomose também induz profundos efeitos sobre a homeostase intestinal durante a transmigração de ovos através da parede gastrointestinal, resultando em tecido intestinal inflamado e permeável. Em conjunto, nossos dados sugerem que a SM concomitante e a esquistossomose aguda têm um impacto significativo na arquitetura do jejuno em camundongos C57BL/6.
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Camundongos machos C57BL/6 alimentados com uma dieta hiperlipídica (60% de lipídeos) ou uma dieta padrão (10% de lipídeos) por 13 semanas foram infectados com 100 cercarias de Schistosoma mansoni (cepa BH). Os camundongos foram então alocados em quatro grupos: CDP (controle alimentado com dieta padrão), CDH (controle alimentado com dieta hiperlipídica, IDP (infectado alimentado com dieta padrão) e IDH (infectado alimentado com dieta hiperlipídica). Uma semana antes da eutanásia, as fezes de cada animal foram coletadas para a coprocultura e análise de microbiota por MALDI-TOF. Posteriormente os animais foram submetidos ao teste oral de tolerância à glicose. A eutanásia ocorreu 21 semanas após o início da administração da dieta e com 9 semanas de infecção. Amostras de sangue foram coletadas para análise bioquímica lipídica. Avaliamos a atividade das citocinas dos macrófagos residentes do peritônio (IL-6, IL-10, MCP-1, IFN-γ e TNF). Os depósitos de gordura foram retirados para o cálculo do índice de adiposidade. Seções do intestino foram usadas para oograma de digestão em KOH e esmagamento, os helmintos adultos recuperados foram fixados e corados para análise morfométrica. Seções histológicas do jejuno foram retirados e submetidos a processamento histológico de rotina, análises morfométricas do segmento jejuno foram realizadas, pontos de inflamação, frequência de células caliciformes e hibridização in situ por fluorescência (FISH). Nossos resultados mostraram que IDH apresentou redução do perfil lipídico e melhor tolerância oral à glicose, bem como redução da massa corporal. IDP apresentou ligeiramente mais casais de vermes que IDH, consequentemente, eliminou mais ovos, contudo, sem diferença estatística entre os grupos. Os helmintos machos alimentados com dieta hiperlipídica apresentaram maior área dos lobos testiculares e as fêmeas com área e perímetro dos ovários maiores que seu controle. A infecção foi o fator mais determinante para a expressão de citocinas dos macrófagos residentes que a SM. Bactérias Firmicutes e Proteobactérias foram os filos identificados. A espécie Klebsiella variicola foi identificada apenas em IDH. O FISH revelou uma distribuição de bactérias nas camadas mucosa, sobretudo nas criptas de Lieberkühn, na submucosa e muscular, sugerindo uma possível translocação de bactérias em IDH que também apresentou hiperplasia de vilosidades, hipertrofia de células de Paneth, perda de mucosa epitelial, alterações da submucosa e integridade muscular externa. A esquistossomose também induz profundos efeitos sobre a homeostase intestinal durante a transmigração de ovos através da parede gastrointestinal, resultando em tecido intestinal inflamado e permeável. Em conjunto, nossos dados sugerem que a SM concomitante e a esquistossomose aguda têm um impacto significativo na arquitetura do jejuno em camundongos C57BL/6.Schistosomiasis is a neglected disease that affects millions of people worldwide. It is known that concomitant schistosomiasis mansoni and metabolic syndrome (MS) intensify lesions in liver tissue, but the interaction of these two diseases in the gut and the role of the microbiota together remains undefined. Therefore, using a model of diet-induced obesity, we sought to address this gap. Male C57BL/6 mice fed a high-fat diet (60% lipids) or a standard diet (10% lipids) for 13 weeks were infected with 100 Schistosoma mansoni cercariae (strain BH). The mice were then allocated into four groups: CDP (control fed a standard diet), CDH (control fed a high-fat diet), IDP (infected fed a standard diet) and IDH (infected fed a high-fat diet). One week before euthanasia, the feces of each animal was collected for co-culture and microbiota analysis by MALDI-TOF. The animals then underwent an oral glucose tolerance test. Euthanasia took place 21 weeks after the start of the diet and at 9 weeks of infection. Blood samples were collected for biochemical lipid analysis. We assessed the activity of the cytokines of the resident macrophages of the peritoneum (IL-6, IL-10, MCP-1, IFN-γ and TNF). Fat deposits were removed to calculate the adiposity indices. Sections of the intestine were used for KOH digestion and crushing, and the adult helminths recovered were fixed and stained for morphometric analysis. Histological sections of the jejunum were removed and subjected to routine histological processing, morphometric analyses of the jejunum segment were performed, inflammation points, goblet cell frequency and fluorescence in situ hybridization (FISH). Our results showed that IDH had a reduced lipid profile and better oral glucose tolerance, as well as a reduced body mass. IDP had slightly more worm couples than IDH, and consequently eliminated more eggs, although there was no statistical difference between the groups. The male helminths fed the high-fat diet had larger testicular lobes and the females had larger ovarian areas and perimeters than the control. Infection was a greater determinant of the expression of cytokines in resident macrophages than MS. Firmicutes and Proteobacteria were the phyla identified. The Klebsiella variicola species was identified only in IDH. FISH revealed a distribution of bacteria in the mucosal layers, especially in the Lieberkühn crypts, in the submucosa and muscle, suggesting a possible translocation of bacteria in IDH, which also showed villous hyperplasia, Paneth cell hypertrophy, loss of epithelial mucosa, submucosal alterations and external muscle integrity. Schistosomiasis also induces profound effects on intestinal homeostasis during egg transmigration through the gastrointestinal wall, resulting in inflamed and permeable intestinal tissue. Taken together, our data suggest that concomitant MS and acute schistosomiasis have a significant impact on the architecture of the jejunum in C57BL/6 mice.Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPESUniversidade do Estado do Rio de JaneiroCentro Biomédico::Instituto de Biologia Roberto Alcantara GomesBrasilUERJPrograma de Pós-Graduação em MicrobiologiaSilva, José Roberto Machado ehttps://orcid.org/0000-0003-3085-0228http://lattes.cnpq.br/6430514515393384Alencar, Alba Cristina Miranda de Barroshttp://lattes.cnpq.br/0123632013268797Pyrrho, Alexandre dos Santoshttp://lattes.cnpq.br/3774796917452801Silva, Flavia Marcia de Castro ehttp://lattes.cnpq.br/7378091734163519Daleprane, Julio Beltramehttp://lattes.cnpq.br/6027048461430935Neves, Renata Heislerhttp://lattes.cnpq.br/8443049217467272Filomeno, Carlos Eduardo da Silva2024-07-09T17:11:38Z2023-12-14info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesisapplication/pdfFILOMENO, Carlos Eduardo da Silva. O intestino como sítio de estudo da interação entre esquistossomose mansoni, síndrome metabólica e microbiota intestinal. 2023. 90 f. Tese (Doutorado em Microbiologia) – Faculdade de Ciências Médicas, Universidade do Estado do Rio de Janeiro, Rio de Janeiro, 2023.http://www.bdtd.uerj.br/handle/1/22361porinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UERJinstname:Universidade do Estado do Rio de Janeiro (UERJ)instacron:UERJ2024-09-03T19:44:44Zoai:www.bdtd.uerj.br:1/22361Biblioteca Digital de Teses e Dissertaçõeshttp://www.bdtd.uerj.br/PUBhttps://www.bdtd.uerj.br:8443/oai/requestbdtd.suporte@uerj.bropendoar:29032024-09-03T19:44:44Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UERJ - Universidade do Estado do Rio de Janeiro (UERJ)false
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