Inflammatory response, antioxidant and gut microbiota alteration in a murine model of inflammation challenged with Salmonella enterica serovar Typhimurium consuming milk kefir

• Ano de defesa: 2023
• Autor(a) principal: Pereira, Mariana de Fátima Albuquerque
• Orientador(a): Peluzio, Maria do Carmo Gouveia
• Tipo de documento: Tese
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: eng
• Instituição de defesa: Universidade Federal de Viçosa
• Programa de Pós-Graduação: Ciência da Nutrição
• Área do conhecimento CNPq: Bioquímica da Nutrição
• Link de acesso: https://locus.ufv.br//handle/123456789/31435; https://doi.org/10.47328/ufvbbt.2023.390

O uso de probióticos tem sido sugerido como uma possível profilaxia bacteriana contra infecções por Salmonella porque algumas cepas probióticas têm efeitos protetores. A combinação de vários mecanismos é descrita na literatura, como a produção de substâncias antibacterianas contra Salmonella e o aumento da resposta imune do hospedeiro contra infecções na mucosa intestinal. Dentre os microrganismos utilizados na produção de bebidas fermentadas probióticas, destaca-se a cultura de kefir. O kefir é uma bebida fermentada composta por uma comunidade microbiana que vive em uma associação simbiótica. Estudos relatam que o uso do kefir de leite possui atividades anti-inflamatória, antimicrobiana, antioxidante, além de aumentar a concentração de ácidos graxos de cadeia curta (SCFAs), alteração da microbiota, entre outros benefícios à saúde intestinal. Uma composição desequilibrada da microbiota intestinal, conhecida como disbiose, está envolvida não apenas em doenças intestinais, mas também em patologias de outros órgãos, como o cérebro. Então, através da produção de hormônios, fatores imunológicos e metabólitos, a microbiota intestinal pode modular o ambiente intestinal e interferir no comportamento e função do sistema nervoso central do hospedeiro. No entanto, ainda existem lacunas sobre o papel do kefir nos mecanismos de ação na segurança do seu uso em infecções agudas. Assim, o objetivo geral do nosso trabalho foi investigar o efeito do consumo de kefir de leite no sistema imunológico, antioxidante e composição da microbiota intestinal de camundongos C57BL-6 do tipo selvagem e IL-10 -/- na saúde e na infecção oral por Salmonella enterica sorovar Typhimurium. No manuscrito 1, o objetivo foi revisar dados de estudos, dos últimos 10 anos em diferentes bases de dados, com modelos murinos sobre o papel do kefir contra a inflamação e os principais mecanismos de resposta envolvidos neste processo. No total, 23 estudos foram incluídos nesta revisão. O delineamento experimental do manuscrito 2 foi realizado com camundongos C57BL-6 (n=20) subdivididos em grupos que receberam 0,1mL de água ou 0,1mL (10% p/v) de kefir. O kefir passou por maturação por 48 horas, sendo então administrado por via orogástrica, aos animais por 4 semanas. No experimento do manuscrito 3, camundongos C57BL-6 selvagem (WT) (n=40) e C57BL-6 IL-10 -/- (KO) (n=40) foram subdivididos em oito grupos experimentais tratados ou não com kefir. Nos primeiros 15 dias, os grupos água receberam água filtrada (0,1 mL) enquanto os grupos kefir receberam kefir de leite (0,1 mL, 10% p/v) por via orogástrica. Em seguida, dois grupos de cada linhagem receberam uma única dose (0,1 mL) do inóculo de S. Typhimurium (ATCC 14028, dose: 10 6 UFC/mL). De acordo com os dados revisados (Manuscrito 1), o kefir demonstrou atuar na redução da inflamação inicialmente através da alternância entre as respostas inata, Th1 e Th2, reduzindo citocinas pró inflamatórios ao mesmo tempo que aumenta as anti- inflamatórias. Além disso, também atua na mediação de efeitos imunomoduladores e protetores por intermédio dos inúmeros metabólitos e ácidos orgânicos produzidos e secretados pelo kefir na microbiota intestinal, e ainda demonstrou atuar como, anti- hipertensivo, antioxidante, ação antitumoral e hipocolesterolêmico e hipoglicemiante, fatores que contribuem para redução da inflamação. No manuscrito 2, o objetivo foi analisar o perfil da microbiota do kefir de leite e seu efeito no metabolismo, estresse oxidativo e no eixo microbiota-intestino-cérebro em modelo murino saudável. A bebida kefir de leite exibiu alta capacidade antioxidante em comparação com o leite e in vivo aumentou as enzimas antioxidantes. A composição da microbiota da bebida e da microbiota fecal foram distintas, mas composta principalmente por bactérias produtoras de SCFAs (Comamonas na bebida; Lachnospiraceae e Lachnoclostridium nos camundongos). No metabolismo, o kefir melhorou a função hepática, reduziu os triglicerídeos e o ácido úrico. O aumento de SCFAs cerebrais e fecais e o efeito antioxidante encontrado estão associados à mudança na microbiota intestinal causada pelo kefir, o que indica que o kefir influencia positivamente o eixo intestino-microbiota-cérebro e contribui para a preservação da saúde intestinal e cerebral. No manuscrito 3, nosso objetivo foi avaliar o papel da IL-10 na inflamação e microbioma intestinal em camundongos consumindo kefir de leite e desafiados oralmente com Salmonella enterica sorovar Typhimurium. Observou-se que o kefir preveniu infecções sistêmicas apenas em camundongos IL-10 -/- , os quais foram capazes de sobreviver, regular citocinas e controlar a inflamação do cólon. A abundância em Lachnospiraceae e Roseburia e a maior produção de SCFA na pré- infecção mostraram que o kefir tem um papel na saúde e proteção intestinal, colonizando e oferecendo competição por nutrientes com o patógeno, além de atuar na regulação da infectividade da Salmonella apenas na falta de IL-10. Esses resultados demonstram o papel da IL-10 no prognóstico da salmonelose e como o kefir de leite pode ser utilizado em infecções agudas. Palavras-chave: Kefir de leite. Probiótico. Leite fermentado. Camundongos C57BL-6. Salmonella enterica sorovar Typhimurium. Inflamação. Vias anti-inflamatórias. Sistema imune. Diversidade bacteriana. Ácido graxo de cadeia curta. Eixo microbiota-intestino-cérebro. Microbiota fecal. Microbiota do Kefir.