Os efeitos do tratamento com butirato e da terapia com células tronco mesenquimais em modelos de colite ulcerativa

Detalhes bibliográficos
Ano de defesa: 2023
Autor(a) principal: Silveira, Alexandre Kleber
Orientador(a): Moreira, Jose Claudio Fonseca
Banca de defesa: Não Informado pela instituição
Tipo de documento: Tese
Tipo de acesso: Acesso aberto
Idioma: por
Instituição de defesa: Não Informado pela instituição
Programa de Pós-Graduação: Não Informado pela instituição
Departamento: Não Informado pela instituição
País: Não Informado pela instituição
Palavras-chave em Português:
Palavras-chave em Inglês:
Link de acesso: http://hdl.handle.net/10183/282336
Resumo: Doenças inflamatórias intestinais (DIIs) são caracterizadas por uma inflamação crônica do intestino, podendo progredir muitas vezes para um câncer intestinal. No Brasil houve um aumento de 14% ao ano na prevalência das DIIs no Brasil de 2012 até 2020, sendo um problema de saúde pública com alta relevância nacional. Apesar das causas ainda não estarem completamente esclarecidas, sabemos que a infiltração de células imunes é uma das principais causas de desconforto abdominal e dano intestinal. Até o momento, não existe cura para DIIs e o tratamento consiste na utilização de anti-inflamatórios, corticoides para tratar os sintomas associados à doença. Pacientes com DIIs apresentam um aumento da permeabilidade intestinal que permite que toxinas, metabólitos microbianos, bactérias e outras moléculas menores do lúmen intestinal entrem na circulação sanguínea. Existe uma grande similaridade na estrutura da barreira hematoencefálica (BHE) e da barreira intestinal ressaltando a importante comunicação do intestino-cérebro, já que nesses dois ambientes é necessário o controle fino da passagem de moléculas e íons. O butirato é um dos principais metabólitos microbianos do cólon e, por ser um ácido graxo de cadeia curta (SCFA), pode atravessar a BHE e afetar diretamente o sistema nervoso central. Possuímos receptores específicos para SCFA no intestino, onde essas moléculas promovem a regeneração tecidual e uma resposta anti-inflamatória, sendo um bom tratamento para os sintomas de Colite Ulcerativa (UC) A terapia com células tronco mesenquimais (MSC), também utilizada em modelos de DIIs, promove uma redução no infiltrados de células inflamatórias no intestino, além de melhora histológica e clínica. Apesar disso, ainda se sabe pouco sobre a intersecção entre a microbiota intestinal e a terapia com MSCs. A UC foi induzida em ratos e camundongos utilizando o DSS 2,5%~5% na água potável por 7 dias. Animais que receberam DSS apresentam um aumento de permeabilidade intestinal e um maior estresse oxidativo no intestino. O modelo de UC também causou neuroinflamação no córtex pré-frontal, além de gerar disbiose e perda de diversidade no microbioma intestinal. O tratamento com MSCs foi capaz de atenuar a perda de diversidade e melhorar a disbiose causada pela UC. No presente trabalho observamos que o tratamento com butirato protege o intestino do estresse oxidativo através da ativação de defesas enzimáticas de fase II, e evita a perda de proteínas de junção associadas com a integridade do epitélio. Como consequência, o tratamento com butirato também protege o CNS da neuroinflamação observada na UC, através de mecanismos antiinflamatórios e de regeneração da integridade da barreira intestinal.
id URGS_f858e100776923ef3f2db9b499fd1964
oai_identifier_str oai:www.lume.ufrgs.br:10183/282336
network_acronym_str URGS
network_name_str Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFRGS
repository_id_str
spelling Silveira, Alexandre KleberMoreira, Jose Claudio Fonseca2024-12-12T06:57:29Z2023http://hdl.handle.net/10183/282336001217673Doenças inflamatórias intestinais (DIIs) são caracterizadas por uma inflamação crônica do intestino, podendo progredir muitas vezes para um câncer intestinal. No Brasil houve um aumento de 14% ao ano na prevalência das DIIs no Brasil de 2012 até 2020, sendo um problema de saúde pública com alta relevância nacional. Apesar das causas ainda não estarem completamente esclarecidas, sabemos que a infiltração de células imunes é uma das principais causas de desconforto abdominal e dano intestinal. Até o momento, não existe cura para DIIs e o tratamento consiste na utilização de anti-inflamatórios, corticoides para tratar os sintomas associados à doença. Pacientes com DIIs apresentam um aumento da permeabilidade intestinal que permite que toxinas, metabólitos microbianos, bactérias e outras moléculas menores do lúmen intestinal entrem na circulação sanguínea. Existe uma grande similaridade na estrutura da barreira hematoencefálica (BHE) e da barreira intestinal ressaltando a importante comunicação do intestino-cérebro, já que nesses dois ambientes é necessário o controle fino da passagem de moléculas e íons. O butirato é um dos principais metabólitos microbianos do cólon e, por ser um ácido graxo de cadeia curta (SCFA), pode atravessar a BHE e afetar diretamente o sistema nervoso central. Possuímos receptores específicos para SCFA no intestino, onde essas moléculas promovem a regeneração tecidual e uma resposta anti-inflamatória, sendo um bom tratamento para os sintomas de Colite Ulcerativa (UC) A terapia com células tronco mesenquimais (MSC), também utilizada em modelos de DIIs, promove uma redução no infiltrados de células inflamatórias no intestino, além de melhora histológica e clínica. Apesar disso, ainda se sabe pouco sobre a intersecção entre a microbiota intestinal e a terapia com MSCs. A UC foi induzida em ratos e camundongos utilizando o DSS 2,5%~5% na água potável por 7 dias. Animais que receberam DSS apresentam um aumento de permeabilidade intestinal e um maior estresse oxidativo no intestino. O modelo de UC também causou neuroinflamação no córtex pré-frontal, além de gerar disbiose e perda de diversidade no microbioma intestinal. O tratamento com MSCs foi capaz de atenuar a perda de diversidade e melhorar a disbiose causada pela UC. No presente trabalho observamos que o tratamento com butirato protege o intestino do estresse oxidativo através da ativação de defesas enzimáticas de fase II, e evita a perda de proteínas de junção associadas com a integridade do epitélio. Como consequência, o tratamento com butirato também protege o CNS da neuroinflamação observada na UC, através de mecanismos antiinflamatórios e de regeneração da integridade da barreira intestinal.Inflammatory bowel diseases (IBDs) are characterized by chronic inflammation gut, which can often progress to intestinal cancer. Although the causes are not yet completely understood, we know that immune cell infiltration is one of the main causes of abdominal discomfort and intestinal damage. We had a 14% increase per year in the prevalence of IBD in Brazil from 2012 to 2020, making it a public health problem with high national relevance. There is no cure for IBD, treatment consists of the use of anti-inflammatories, corticosteroids and injectable medications to treat the symptoms associated with the disease. Patients with IBDs experience increased intestinal permeability that allows toxins, microbial metabolites, bacteria, and other smaller molecules from the intestinal lumen to enter the blood circulation. There is a great similarity in the structure of the blood-brain barrier (BBB) and the intestinal barrier, highlighting the important gut-brain communication, since in these two environments fine control of the influx of molecules and ions is necessary. Butyrate is a short-chain fatty acid (SCFA) and one of the main microbial metabolites of the colon and can cross the BBB and directly affect the brain. We have specific receptors for SCFA in the intestine, where these molecules promote tissue regeneration and an anti-inflammatory response, being a good treatment for UC symptoms. Mesenchymal stem cell (MSC) therapy, also used in IBD models, promotes a reduction in inflammatory cell infiltrates in the intestine, in addition to histological and clinical improvement. Despite this, little is still known about the intersection between the intestinal microbiota and MSC therapy. We used DSS administered in water as a model of IBDs in the present work. We induced ulcerative colitis (UC) in mice and rats using 2.5%~5% DSS in drinking water for 7 days. Animals that received DSS show increased intestinal permeability and oxidative stress in the intestine. The UC model also causes neuroinflammation in the prefrontal cortex, in addition to generating dysbiosis and loss of diversity in the intestinal microbiome. Butyrate treatment protects the intestine from oxidative stress through the activation of phase II defenses and prevents the loss of junction proteins associated with the integrity of the epithelium. Therefore, butyrate treatment also protects the CNS from the neuroinflammation observed in UC, through anti-inflammatory mechanisms and regeneration of the integrity of the intestinal barrier. Treatment with MSCs can attenuate the loss of diversity and improving the dysbiosis caused by UC.application/pdfporCélulas-tronco mesenquimaisButiratosColite ulcerativaMicrobioma gastrointestinalInflammatory Bowel DiseasesMicrobiomeButyrateNeuroinflammationOs efeitos do tratamento com butirato e da terapia com células tronco mesenquimais em modelos de colite ulcerativainfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesisUniversidade Federal do Rio Grande do SulInstituto de Ciências Básicas da SaúdePrograma de Pós-Graduação em Ciências Biológicas: BioquímicaPorto Alegre, BR-RS2023doutoradoinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFRGSinstname:Universidade Federal do Rio Grande do Sul (UFRGS)instacron:UFRGSTEXT001217673.pdf.txt001217673.pdf.txtExtracted Texttext/plain144590http://www.lume.ufrgs.br/bitstream/10183/282336/2/001217673.pdf.txtf63a57680d1ed3c6f782e11ba1dcc640MD52ORIGINAL001217673.pdfTexto completoapplication/pdf6178208http://www.lume.ufrgs.br/bitstream/10183/282336/1/001217673.pdf831b265e47edae4ec68c754d65034224MD5110183/2823362025-01-04 07:56:36.879246oai:www.lume.ufrgs.br:10183/282336Biblioteca Digital de Teses e Dissertaçõeshttps://lume.ufrgs.br/handle/10183/2PUBhttps://lume.ufrgs.br/oai/requestlume@ufrgs.br||lume@ufrgs.bropendoar:18532025-01-04T09:56:36Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFRGS - Universidade Federal do Rio Grande do Sul (UFRGS)false
dc.title.pt_BR.fl_str_mv Os efeitos do tratamento com butirato e da terapia com células tronco mesenquimais em modelos de colite ulcerativa
title Os efeitos do tratamento com butirato e da terapia com células tronco mesenquimais em modelos de colite ulcerativa
spellingShingle Os efeitos do tratamento com butirato e da terapia com células tronco mesenquimais em modelos de colite ulcerativa
Silveira, Alexandre Kleber
Células-tronco mesenquimais
Butiratos
Colite ulcerativa
Microbioma gastrointestinal
Inflammatory Bowel Diseases
Microbiome
Butyrate
Neuroinflammation
title_short Os efeitos do tratamento com butirato e da terapia com células tronco mesenquimais em modelos de colite ulcerativa
title_full Os efeitos do tratamento com butirato e da terapia com células tronco mesenquimais em modelos de colite ulcerativa
title_fullStr Os efeitos do tratamento com butirato e da terapia com células tronco mesenquimais em modelos de colite ulcerativa
title_full_unstemmed Os efeitos do tratamento com butirato e da terapia com células tronco mesenquimais em modelos de colite ulcerativa
title_sort Os efeitos do tratamento com butirato e da terapia com células tronco mesenquimais em modelos de colite ulcerativa
author Silveira, Alexandre Kleber
author_facet Silveira, Alexandre Kleber
author_role author
dc.contributor.author.fl_str_mv Silveira, Alexandre Kleber
dc.contributor.advisor1.fl_str_mv Moreira, Jose Claudio Fonseca
contributor_str_mv Moreira, Jose Claudio Fonseca
dc.subject.por.fl_str_mv Células-tronco mesenquimais
Butiratos
Colite ulcerativa
Microbioma gastrointestinal
topic Células-tronco mesenquimais
Butiratos
Colite ulcerativa
Microbioma gastrointestinal
Inflammatory Bowel Diseases
Microbiome
Butyrate
Neuroinflammation
dc.subject.eng.fl_str_mv Inflammatory Bowel Diseases
Microbiome
Butyrate
Neuroinflammation
description Doenças inflamatórias intestinais (DIIs) são caracterizadas por uma inflamação crônica do intestino, podendo progredir muitas vezes para um câncer intestinal. No Brasil houve um aumento de 14% ao ano na prevalência das DIIs no Brasil de 2012 até 2020, sendo um problema de saúde pública com alta relevância nacional. Apesar das causas ainda não estarem completamente esclarecidas, sabemos que a infiltração de células imunes é uma das principais causas de desconforto abdominal e dano intestinal. Até o momento, não existe cura para DIIs e o tratamento consiste na utilização de anti-inflamatórios, corticoides para tratar os sintomas associados à doença. Pacientes com DIIs apresentam um aumento da permeabilidade intestinal que permite que toxinas, metabólitos microbianos, bactérias e outras moléculas menores do lúmen intestinal entrem na circulação sanguínea. Existe uma grande similaridade na estrutura da barreira hematoencefálica (BHE) e da barreira intestinal ressaltando a importante comunicação do intestino-cérebro, já que nesses dois ambientes é necessário o controle fino da passagem de moléculas e íons. O butirato é um dos principais metabólitos microbianos do cólon e, por ser um ácido graxo de cadeia curta (SCFA), pode atravessar a BHE e afetar diretamente o sistema nervoso central. Possuímos receptores específicos para SCFA no intestino, onde essas moléculas promovem a regeneração tecidual e uma resposta anti-inflamatória, sendo um bom tratamento para os sintomas de Colite Ulcerativa (UC) A terapia com células tronco mesenquimais (MSC), também utilizada em modelos de DIIs, promove uma redução no infiltrados de células inflamatórias no intestino, além de melhora histológica e clínica. Apesar disso, ainda se sabe pouco sobre a intersecção entre a microbiota intestinal e a terapia com MSCs. A UC foi induzida em ratos e camundongos utilizando o DSS 2,5%~5% na água potável por 7 dias. Animais que receberam DSS apresentam um aumento de permeabilidade intestinal e um maior estresse oxidativo no intestino. O modelo de UC também causou neuroinflamação no córtex pré-frontal, além de gerar disbiose e perda de diversidade no microbioma intestinal. O tratamento com MSCs foi capaz de atenuar a perda de diversidade e melhorar a disbiose causada pela UC. No presente trabalho observamos que o tratamento com butirato protege o intestino do estresse oxidativo através da ativação de defesas enzimáticas de fase II, e evita a perda de proteínas de junção associadas com a integridade do epitélio. Como consequência, o tratamento com butirato também protege o CNS da neuroinflamação observada na UC, através de mecanismos antiinflamatórios e de regeneração da integridade da barreira intestinal.
publishDate 2023
dc.date.issued.fl_str_mv 2023
dc.date.accessioned.fl_str_mv 2024-12-12T06:57:29Z
dc.type.status.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/publishedVersion
dc.type.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/doctoralThesis
format doctoralThesis
status_str publishedVersion
dc.identifier.uri.fl_str_mv http://hdl.handle.net/10183/282336
dc.identifier.nrb.pt_BR.fl_str_mv 001217673
url http://hdl.handle.net/10183/282336
identifier_str_mv 001217673
dc.language.iso.fl_str_mv por
language por
dc.rights.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/openAccess
eu_rights_str_mv openAccess
dc.format.none.fl_str_mv application/pdf
dc.source.none.fl_str_mv reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFRGS
instname:Universidade Federal do Rio Grande do Sul (UFRGS)
instacron:UFRGS
instname_str Universidade Federal do Rio Grande do Sul (UFRGS)
instacron_str UFRGS
institution UFRGS
reponame_str Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFRGS
collection Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFRGS
bitstream.url.fl_str_mv http://www.lume.ufrgs.br/bitstream/10183/282336/2/001217673.pdf.txt
http://www.lume.ufrgs.br/bitstream/10183/282336/1/001217673.pdf
bitstream.checksum.fl_str_mv f63a57680d1ed3c6f782e11ba1dcc640
831b265e47edae4ec68c754d65034224
bitstream.checksumAlgorithm.fl_str_mv MD5
MD5
repository.name.fl_str_mv Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFRGS - Universidade Federal do Rio Grande do Sul (UFRGS)
repository.mail.fl_str_mv lume@ufrgs.br||lume@ufrgs.br
_version_ 1831316191217451008