Efeitos do transplante de microbiota intestinal de mulheres obesas submetidas à cirurgia bariátrica e exercício físico em camundongos: potenciais mecanismos
| Ano de defesa: | 2025 |
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| Tipo de documento: | Tese |
| Tipo de acesso: | Acesso aberto |
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Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
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| Programa de Pós-Graduação: |
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| Palavras-chave em Português: | |
| Link de acesso: | https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/5/5140/tde-03022026-170340/ |
Resumo: | A obesidade configura-se atualmente como um dos principais desafios de saúde pública em escala global. Nesse cenário, tanto a prática regular de atividade física quanto as cirurgias bariátricas são estratégias consolidadas para a redução de peso corporal. Sabe-se que a cirurgia bariátrica, em particular, promove alterações significativas na composição e diversidade da microbiota intestinal. Diversos estudos já evidenciaram a inter-relação entre a microbiota intestinal, a obesidade e comorbidades associadas, como a síndrome metabólica. O presente trabalho trata-se de um estudo de prova de conceito, inserido em uma linha de investigação que busca aprofundar o conhecimento acerca dos possíveis efeitos benéficos do exercício físico em pacientes submetidos à cirurgia bariátrica, utilizando abordagens moleculares e a análise de mecanismos fisiológicos subjacentes. Este estudo tem como objetivo avaliar a resposta metabólica de camundongos obesos submetidos ao transplante de microbiota intestinal oriunda de pacientes com obesidade após cirurgia bariátrica, com e sem a associação de treinamento físico, visando entender a adaptação e o papel da microbiota no metabolismo do indivíduo. Para tal, trinta e seis camundongos receberam dieta hiperlipídica por 8 semanas, tempo suficiente para o desenvolvimento de obesidade e resistência à insulina, e 12 camundongos receberam dieta padrão. Após esse período, os animais com dieta hiperlipídica foram randomizados em três grupos, recebendo: mRGYB (transplante de fezes coletadas de pacientes 9 meses após cirurgia bariátrica); mRGYB+TF (transplante de fezes coletadas de pacientes 9 meses após cirurgia bariátrica + treinamento físico); e mCTRL (transplante fecal de mulheres eutróficas). Os 12 animais com dieta padrão compuseram o grupo mPDR, sem transplante fecal. Antes e depois do transplante, os animais foram avaliados quanto ao peso corporal, tolerância à glicose, diversidade e composição da microbiota intestinal. Apenas após o transplante, os animais foram avaliados quanto à adiposidade, insulinemia de jejum e inflamação sistêmica. Além disso, tecido adiposo foi coletado para a avaliação da expressão gênica de citocinas inflamatórias, músculo esquelétido foi coletado para a avaliação da expressão de proteínas relacionadas à sinalização insulínica e intestino foi coletado para avaliação morfológica. Os dados indicam efeito do treinamento físico na modulação da microbiota intestinal, redução da insulinemia de jejum, redução da inflamação e melhor morfologia funcional do intestino. Entretanto, não foram observadas alterações significativas no ganho de peso, adiposidade, marcadores inflamatórios ou concentração fecal de AGCC. Portanto concluímos que o exercício físico parece modular aspectos metabólicos transferíveis por meio de transplante fecal, de forma independente da cirurgia bariátrica, sugerindo papel relevante na melhoria da homeostase da glicose, mesmo sem efeitos aparentes sobre composição corporal ou inflamação sistêmica, possivelmente mediada por alterações morfológicas no intestino. |
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Efeitos do transplante de microbiota intestinal de mulheres obesas submetidas à cirurgia bariátrica e exercício físico em camundongos: potenciais mecanismosEffects of intestinal microbiota transplantation from obese women submitted to bariatric surgery and physical exercise in mice: potential mechanismsAnimal modelsBariatric surgeryCirurgia bariátricaExercício físicoExerciseGastrointestinal microbiotaMicrobiota gastrointestinalModelos animaisObesidadeObesityA obesidade configura-se atualmente como um dos principais desafios de saúde pública em escala global. Nesse cenário, tanto a prática regular de atividade física quanto as cirurgias bariátricas são estratégias consolidadas para a redução de peso corporal. Sabe-se que a cirurgia bariátrica, em particular, promove alterações significativas na composição e diversidade da microbiota intestinal. Diversos estudos já evidenciaram a inter-relação entre a microbiota intestinal, a obesidade e comorbidades associadas, como a síndrome metabólica. O presente trabalho trata-se de um estudo de prova de conceito, inserido em uma linha de investigação que busca aprofundar o conhecimento acerca dos possíveis efeitos benéficos do exercício físico em pacientes submetidos à cirurgia bariátrica, utilizando abordagens moleculares e a análise de mecanismos fisiológicos subjacentes. Este estudo tem como objetivo avaliar a resposta metabólica de camundongos obesos submetidos ao transplante de microbiota intestinal oriunda de pacientes com obesidade após cirurgia bariátrica, com e sem a associação de treinamento físico, visando entender a adaptação e o papel da microbiota no metabolismo do indivíduo. Para tal, trinta e seis camundongos receberam dieta hiperlipídica por 8 semanas, tempo suficiente para o desenvolvimento de obesidade e resistência à insulina, e 12 camundongos receberam dieta padrão. Após esse período, os animais com dieta hiperlipídica foram randomizados em três grupos, recebendo: mRGYB (transplante de fezes coletadas de pacientes 9 meses após cirurgia bariátrica); mRGYB+TF (transplante de fezes coletadas de pacientes 9 meses após cirurgia bariátrica + treinamento físico); e mCTRL (transplante fecal de mulheres eutróficas). Os 12 animais com dieta padrão compuseram o grupo mPDR, sem transplante fecal. Antes e depois do transplante, os animais foram avaliados quanto ao peso corporal, tolerância à glicose, diversidade e composição da microbiota intestinal. Apenas após o transplante, os animais foram avaliados quanto à adiposidade, insulinemia de jejum e inflamação sistêmica. Além disso, tecido adiposo foi coletado para a avaliação da expressão gênica de citocinas inflamatórias, músculo esquelétido foi coletado para a avaliação da expressão de proteínas relacionadas à sinalização insulínica e intestino foi coletado para avaliação morfológica. Os dados indicam efeito do treinamento físico na modulação da microbiota intestinal, redução da insulinemia de jejum, redução da inflamação e melhor morfologia funcional do intestino. Entretanto, não foram observadas alterações significativas no ganho de peso, adiposidade, marcadores inflamatórios ou concentração fecal de AGCC. Portanto concluímos que o exercício físico parece modular aspectos metabólicos transferíveis por meio de transplante fecal, de forma independente da cirurgia bariátrica, sugerindo papel relevante na melhoria da homeostase da glicose, mesmo sem efeitos aparentes sobre composição corporal ou inflamação sistêmica, possivelmente mediada por alterações morfológicas no intestino.Obesity currently represents one of the major public health challenges worldwide. In this context, both regular physical activity and bariatric surgery are well-established strategies for reducing body weight. Bariatric surgery, in particular, is well know to induce significant changes in the composition and diversity of the gut microbiota. Several studies have demonstrated the interrelationship between gut microbiota, obesity, and related comorbidities, such as metabolic syndrome. The present work is a proof-of-concept study that is part of a broader line of investigation aiming to deepen our understanding of the potential benefits of physical exercise in patients undergoing bariatric surgery, through molecular approaches and the analysis of underlying physiological mechanisms. This study aimed to evaluate the metabolic response of obese mice subjected to fecal microbiota transplantation (FMT) from female patients with obesity who had undergone bariatric surgery, with or without the addition of physical training. The goal was to investigate how the transplanted microbiota adapts to the new host and its role in metabolic regulation. To this end, thirty-six mice were fed a high-fat diet for eight weeks, a sufficient period for the development of obesity and insulin resistance, while twelve mice were kept on a standard diet. After this period, the high-fat-fed animals were randomized into three groups: mRYGB (receiving fecal matter from patients nine months post-bariatric surgery), mRYGB+TF (receiving fecal matter from the same patients plus physical training), and mCTRL (receiving fecal matter from eutrofic women). The twelve animals on a standard diet formed the mPDR group and did not undergo fecal transplantation. Before and after the fecal transplant, animals were evaluated for body weight, glucose tolerance, and gut microbiota diversity and composition. Only after the FMT, animals were further assessed for adiposity, fasting insulinemia, and systemic inflammation. In addition, adipose tissue was collected for the evaluation of inflammatory cytokine gene expression, skeletal muscle was collected for the evaluation of proteins related to insulin signaling, and intestinal tissue was collected for morphological analysis. The data indicate an effect of exercise training on gut microbiota modulation, reduction of fasting insulinemia, reduction of inflammation, and improved intestinal functional morphology. However, no significant changes were observed in body weight gain, adiposity, inflammatory markers, or fecal SCFA concentration. Therefore, we conclude that exercise training appears to modulate transferable metabolic aspects through fecal microbiota transplant, independently of bariatric surgery, suggesting a relevant role in improving glucose homeostasis, even in the absence of apparent effects on body composition or systemic inflammation, possibly mediated by morphological changes in the intestine.Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USPBenatti, Fabiana BragaNovais, Juliana Bueno de2025-09-01info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesisapplication/pdfhttps://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/5/5140/tde-03022026-170340/reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USPinstname:Universidade de São Paulo (USP)instacron:USPLiberar o conteúdo para acesso público.info:eu-repo/semantics/openAccesspor2026-02-04T17:00:03Zoai:teses.usp.br:tde-03022026-170340Biblioteca Digital de Teses e Dissertaçõeshttp://www.teses.usp.br/PUBhttp://www.teses.usp.br/cgi-bin/mtd2br.plvirginia@if.usp.br|| atendimento@aguia.usp.br||virginia@if.usp.bropendoar:27212026-02-04T17:00:03Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP - Universidade de São Paulo (USP)false |
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A obesidade configura-se atualmente como um dos principais desafios de saúde pública em escala global. Nesse cenário, tanto a prática regular de atividade física quanto as cirurgias bariátricas são estratégias consolidadas para a redução de peso corporal. Sabe-se que a cirurgia bariátrica, em particular, promove alterações significativas na composição e diversidade da microbiota intestinal. Diversos estudos já evidenciaram a inter-relação entre a microbiota intestinal, a obesidade e comorbidades associadas, como a síndrome metabólica. O presente trabalho trata-se de um estudo de prova de conceito, inserido em uma linha de investigação que busca aprofundar o conhecimento acerca dos possíveis efeitos benéficos do exercício físico em pacientes submetidos à cirurgia bariátrica, utilizando abordagens moleculares e a análise de mecanismos fisiológicos subjacentes. Este estudo tem como objetivo avaliar a resposta metabólica de camundongos obesos submetidos ao transplante de microbiota intestinal oriunda de pacientes com obesidade após cirurgia bariátrica, com e sem a associação de treinamento físico, visando entender a adaptação e o papel da microbiota no metabolismo do indivíduo. Para tal, trinta e seis camundongos receberam dieta hiperlipídica por 8 semanas, tempo suficiente para o desenvolvimento de obesidade e resistência à insulina, e 12 camundongos receberam dieta padrão. Após esse período, os animais com dieta hiperlipídica foram randomizados em três grupos, recebendo: mRGYB (transplante de fezes coletadas de pacientes 9 meses após cirurgia bariátrica); mRGYB+TF (transplante de fezes coletadas de pacientes 9 meses após cirurgia bariátrica + treinamento físico); e mCTRL (transplante fecal de mulheres eutróficas). Os 12 animais com dieta padrão compuseram o grupo mPDR, sem transplante fecal. Antes e depois do transplante, os animais foram avaliados quanto ao peso corporal, tolerância à glicose, diversidade e composição da microbiota intestinal. Apenas após o transplante, os animais foram avaliados quanto à adiposidade, insulinemia de jejum e inflamação sistêmica. Além disso, tecido adiposo foi coletado para a avaliação da expressão gênica de citocinas inflamatórias, músculo esquelétido foi coletado para a avaliação da expressão de proteínas relacionadas à sinalização insulínica e intestino foi coletado para avaliação morfológica. Os dados indicam efeito do treinamento físico na modulação da microbiota intestinal, redução da insulinemia de jejum, redução da inflamação e melhor morfologia funcional do intestino. Entretanto, não foram observadas alterações significativas no ganho de peso, adiposidade, marcadores inflamatórios ou concentração fecal de AGCC. Portanto concluímos que o exercício físico parece modular aspectos metabólicos transferíveis por meio de transplante fecal, de forma independente da cirurgia bariátrica, sugerindo papel relevante na melhoria da homeostase da glicose, mesmo sem efeitos aparentes sobre composição corporal ou inflamação sistêmica, possivelmente mediada por alterações morfológicas no intestino. |
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