Efeito do desmame precoce sobre marcadores moleculares e desenvolvimento da mucosa intestinal.

Detalhes bibliográficos
Ano de defesa: 2021
Autor(a) principal: Costa, Aline Vasques da
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: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
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: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/42/42134/tde-28012022-155015/
Resumo: A amamentação é uma importante fonte alimentar na primeira infância e, considerando seu papel na regulação do crescimento e desenvolvimento da mucosa intestinal, o desmame precoce (DP) poderia promover alterações na proliferação e diferenciação celular com comprometimento da função intestinal. Sendo assim, o objetivo deste estudo foi avaliar os marcadores relacionados ao processo de proliferação celular, diferenciação e fatores de crescimento do epitélio intestinal, observando os efeitos imediatos e tardios desencadeados pelo DP. No 15° dia de vida pós-natal, ratos Wistar foram submetidos ao DP, sendo separados de suas mães e mantidos em gaiola isolada, enquanto no grupo controle amamentado, os animais permaneceram com as mães até 21 dias. O intestino delgado foi coletado aos 18, 60 e 120 dias para avaliação de: expressão gênica e proteica; detecção e localização de moléculas para o estabelecimento do nicho de células tronco; efeitos epigenéticos a partir de genes diferencialmente expressos, e marcadores metabólicos. Dentre os parâmetros morfológicos, observamos que a altura das vilosidades foi significativamente diminuída pelo DP aos 18 e 60 dias, enquanto a profundidade da cripta não foi alterada pela alimentação, porém aumentou com o desenvolvimento. O índice proliferativo foi significativamente diminuído pelo DP aos 18 e 60 dias. A partir da contagem de células diferenciadas, verificamos que o número de enterócitos e de células caliciformes (vilo) diminuiu aos 18 dias; aos 60 dias somente o número de células caliciformes/vilo foi reduzido (DP), e aos 120 dias houve um aumento dessa população no eixo cripta-vilo, após o DP. Já a população de células de Paneth, presente somente na cripta, aumentou aos 18 e 60 dias. A partir da avaliação de genes-alvo para marcadores epiteliais, notamos que a expressão de sacarase, mucina 2 e defensina foi elevada pelo DP aos 18 dias, e de forma contrária, o gene Chga (célula enteroendócrina) e a expressão de lactase foram diminuídos pelo DP na mesma idade. Dentre os marcadores de fatores de crescimento, o DP causou a redução de Tgfb1 aos 18 dias, e de Egfr aos 60 dias. Destacamos que dentre os marcadores do ciclo celular, houve um aumento da Cdkn1b (p27) no DP em todas as idades avaliadas. Dentre os marcadores de células tronco, Lgr5 e Ascl2 tiveram redução aos 18 dias no DP, e aumento aos 60 dias, sendo que somente Ascl2 respondeu aos 120 dias, com diminuição após o DP. Avaliamos os marcadores das principais vias de sinalização na cripta e identificamos que Wnt3A, Notch 1 e Atoh 1 foram reduzidos pelo DP aos 18 dias, enquanto BMP2 aumentou na mesma idade. Aos 60 dias, verificamos um aumento em Wnt3A e Atoh 1, e redução da expressão de Notch 1, Notch 2 e BMP2. Nos animais de 120 dias somente nos níveis de Atoh1 aumentaram no DP. Em termos de níveis proteicos, Hes1 diminuiu nos animais DP aos 60 dias. As modificações epigenéticas foram estudadas também, sendo inconclusivas após o sequenciamento, porém observamos uma redução da expressão das enzimas Dnmt 3a e Dnmt 3b aos 18 dias no DP; aos 60 dias essa resposta foi detectada somente na Dnmt1, e aos 120 dias, a tanto Dnmt1 quanto Dnmt 3b diminuíram com o DP. Em termos de metabolismo, observamos que nos animais de 18 dias em DP ocorreu uma redução de glicemia sérica, e de forma contrária, aos 60 dias houve uma elevação significativa (teste de tolerância a glicose- GTT). Nossos resultados demonstraram que o desmame precoce comprometeu o processo de proliferação celular no intestino delgado, com efeitos sobre a expressão de genes-alvo marcadores do nicho de células tronco e de diferenciação celular, afetando as populações de enterócitos, células caliciforme e de Paneth, imediatamente após a interrupção do aleitamento, aos 18 dias. Vários efeitos foram mantidos até a idade adulta com modificação fenotípica e metabólica. Sugerimos que as respostas celulares ao DP podem ser duradouras e permanentes na mucosa intestinal, indicando que a amamentação regular é fundamental para o desenvolvimento do intestino delgado e sua manutenção na vida adulta.
id USP_cdf035db368fef668dd9820928974a47
oai_identifier_str oai:teses.usp.br:tde-28012022-155015
network_acronym_str USP
network_name_str Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP
repository_id_str
spelling Efeito do desmame precoce sobre marcadores moleculares e desenvolvimento da mucosa intestinal.Effect of early weaning on molecular markers and intestinal mucosal development.AmamentaçãoBreastfeedingCell differentiationCélula troncoDesmame precoceDiferenciação celularEarly weaningIntestinal mucosaMucosa intestinalStem cellA amamentação é uma importante fonte alimentar na primeira infância e, considerando seu papel na regulação do crescimento e desenvolvimento da mucosa intestinal, o desmame precoce (DP) poderia promover alterações na proliferação e diferenciação celular com comprometimento da função intestinal. Sendo assim, o objetivo deste estudo foi avaliar os marcadores relacionados ao processo de proliferação celular, diferenciação e fatores de crescimento do epitélio intestinal, observando os efeitos imediatos e tardios desencadeados pelo DP. No 15° dia de vida pós-natal, ratos Wistar foram submetidos ao DP, sendo separados de suas mães e mantidos em gaiola isolada, enquanto no grupo controle amamentado, os animais permaneceram com as mães até 21 dias. O intestino delgado foi coletado aos 18, 60 e 120 dias para avaliação de: expressão gênica e proteica; detecção e localização de moléculas para o estabelecimento do nicho de células tronco; efeitos epigenéticos a partir de genes diferencialmente expressos, e marcadores metabólicos. Dentre os parâmetros morfológicos, observamos que a altura das vilosidades foi significativamente diminuída pelo DP aos 18 e 60 dias, enquanto a profundidade da cripta não foi alterada pela alimentação, porém aumentou com o desenvolvimento. O índice proliferativo foi significativamente diminuído pelo DP aos 18 e 60 dias. A partir da contagem de células diferenciadas, verificamos que o número de enterócitos e de células caliciformes (vilo) diminuiu aos 18 dias; aos 60 dias somente o número de células caliciformes/vilo foi reduzido (DP), e aos 120 dias houve um aumento dessa população no eixo cripta-vilo, após o DP. Já a população de células de Paneth, presente somente na cripta, aumentou aos 18 e 60 dias. A partir da avaliação de genes-alvo para marcadores epiteliais, notamos que a expressão de sacarase, mucina 2 e defensina foi elevada pelo DP aos 18 dias, e de forma contrária, o gene Chga (célula enteroendócrina) e a expressão de lactase foram diminuídos pelo DP na mesma idade. Dentre os marcadores de fatores de crescimento, o DP causou a redução de Tgfb1 aos 18 dias, e de Egfr aos 60 dias. Destacamos que dentre os marcadores do ciclo celular, houve um aumento da Cdkn1b (p27) no DP em todas as idades avaliadas. Dentre os marcadores de células tronco, Lgr5 e Ascl2 tiveram redução aos 18 dias no DP, e aumento aos 60 dias, sendo que somente Ascl2 respondeu aos 120 dias, com diminuição após o DP. Avaliamos os marcadores das principais vias de sinalização na cripta e identificamos que Wnt3A, Notch 1 e Atoh 1 foram reduzidos pelo DP aos 18 dias, enquanto BMP2 aumentou na mesma idade. Aos 60 dias, verificamos um aumento em Wnt3A e Atoh 1, e redução da expressão de Notch 1, Notch 2 e BMP2. Nos animais de 120 dias somente nos níveis de Atoh1 aumentaram no DP. Em termos de níveis proteicos, Hes1 diminuiu nos animais DP aos 60 dias. As modificações epigenéticas foram estudadas também, sendo inconclusivas após o sequenciamento, porém observamos uma redução da expressão das enzimas Dnmt 3a e Dnmt 3b aos 18 dias no DP; aos 60 dias essa resposta foi detectada somente na Dnmt1, e aos 120 dias, a tanto Dnmt1 quanto Dnmt 3b diminuíram com o DP. Em termos de metabolismo, observamos que nos animais de 18 dias em DP ocorreu uma redução de glicemia sérica, e de forma contrária, aos 60 dias houve uma elevação significativa (teste de tolerância a glicose- GTT). Nossos resultados demonstraram que o desmame precoce comprometeu o processo de proliferação celular no intestino delgado, com efeitos sobre a expressão de genes-alvo marcadores do nicho de células tronco e de diferenciação celular, afetando as populações de enterócitos, células caliciforme e de Paneth, imediatamente após a interrupção do aleitamento, aos 18 dias. Vários efeitos foram mantidos até a idade adulta com modificação fenotípica e metabólica. Sugerimos que as respostas celulares ao DP podem ser duradouras e permanentes na mucosa intestinal, indicando que a amamentação regular é fundamental para o desenvolvimento do intestino delgado e sua manutenção na vida adulta.Considering breastfeeding as an important food source during babyhood and its role in regulating the growth and development of intestinal mucosa, early weaning (EW) could promote changes in cell proliferation and differentiation processes, with impairment of intestinal function. Therefore, the aim of this study was to evaluate markers of cell proliferation, differentiation, and growth factors in the intestinal epithelium, observing the immediate and late effects triggered by EW. Wistar rats were submitted to EW at 15 postnatal days, when animals were isolated from their dams (control suckling group was weaned at 21 days). Jejunum samples were collected at 18, 60 and 120 d. We evaluated morphological parameters and their correlation with expression of genes and proteins related to growth, stem cell niche, signaling, epigenetic modification and metabolic markers. We observed that the villus height was significantly decreased at 18 and 60 days after EW, whereas the crypt depth was not affected by treatment, by grew throughout development. The proliferative index was significantly reduced at 18 and 60 days. After counting the differentiated cells, we found EW decreased the number of enterocytes and globlet cells (villi) at 18 days; at 60 days the distribution of goblet cells was reduced along villus, and at 120 days this population increased in the crypt-villus axis. Paneth cells, which are solely in the crypt, increased at 18 and 60 days in EW group. Among the target genes, the expression of sucrase, mucin 2 and defensin augmented at 18 days in EW and, conversely, Chga gene (enteroendocrine cells) and Lactase were reduced by EW at 18 days. From growth factor markers, EW triggered the decrease of Tgfb1 at 18 days, and of Egfr at 60 days. Interestingly, among cell cycle markers, Cdkn1b (p27) expression was higher in EW vs. control at all ages. From stem cell markers, Lgr5 and Ascl2 decreased at 18 days (EW) and augmented at 60 days. Of note, only Ascl2 was reduced by EW at 120 days. We studied the main signaling pathways in the crypt, and we found that after EW, Wnt3A, Notch 1 and Atoh1 showed a reduction at 18 days, whereas BMP2 increased at the same age. At 60 days, we found higher levels of Wnt3A and Atoh1 and a reduced expression of Notch 1, Notch 2 and BMP2. As for protein levels, EW decreased Hes1 at 60 days. Epigenetic changes were inconclusive, but wer detected decreased expression of Dnmt 3a and Dnmt 3b enzymes at 18 days in EW. At 60 days these changes were seen only in Dnmt1 and at 120 days the Dnmt1 and Dnmt3b were reduced in EW. In terms of metabolism, we observed that EW triggered a reduction of serum glycemia at 18 days, and conversely, at 60 days, there was a significant increase after (glucose tolerance test -GTT). Our results demonstrated that early weaning influenced cell proliferation in the small intestine, affecting the expression of target genes in the stem cell niche, and cell differentiation, changing enterocyte, globlet and Paneth cell populations immediately after breastfeeding interruption at 18 days. Part of the effects were maintained into adulthood with phenotypic and metabolic modifications. We suggest that cellular responses to EW can be permanent in the intestinal mucosa, indicating that breastfeeding is essential to the development of small intestine and its maintenance in adult life.Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USPGama, PatriciaCosta, Aline Vasques da2021-11-25info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesisapplication/pdfhttps://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/42/42134/tde-28012022-155015/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/openAccesspor2024-08-01T21:11:02Zoai:teses.usp.br:tde-28012022-155015Biblioteca 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:27212024-08-01T21:11:02Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP - Universidade de São Paulo (USP)false
dc.title.none.fl_str_mv Efeito do desmame precoce sobre marcadores moleculares e desenvolvimento da mucosa intestinal.
Effect of early weaning on molecular markers and intestinal mucosal development.
title Efeito do desmame precoce sobre marcadores moleculares e desenvolvimento da mucosa intestinal.
spellingShingle Efeito do desmame precoce sobre marcadores moleculares e desenvolvimento da mucosa intestinal.
Costa, Aline Vasques da
Amamentação
Breastfeeding
Cell differentiation
Célula tronco
Desmame precoce
Diferenciação celular
Early weaning
Intestinal mucosa
Mucosa intestinal
Stem cell
title_short Efeito do desmame precoce sobre marcadores moleculares e desenvolvimento da mucosa intestinal.
title_full Efeito do desmame precoce sobre marcadores moleculares e desenvolvimento da mucosa intestinal.
title_fullStr Efeito do desmame precoce sobre marcadores moleculares e desenvolvimento da mucosa intestinal.
title_full_unstemmed Efeito do desmame precoce sobre marcadores moleculares e desenvolvimento da mucosa intestinal.
title_sort Efeito do desmame precoce sobre marcadores moleculares e desenvolvimento da mucosa intestinal.
author Costa, Aline Vasques da
author_facet Costa, Aline Vasques da
author_role author
dc.contributor.none.fl_str_mv Gama, Patricia
dc.contributor.author.fl_str_mv Costa, Aline Vasques da
dc.subject.por.fl_str_mv Amamentação
Breastfeeding
Cell differentiation
Célula tronco
Desmame precoce
Diferenciação celular
Early weaning
Intestinal mucosa
Mucosa intestinal
Stem cell
topic Amamentação
Breastfeeding
Cell differentiation
Célula tronco
Desmame precoce
Diferenciação celular
Early weaning
Intestinal mucosa
Mucosa intestinal
Stem cell
description A amamentação é uma importante fonte alimentar na primeira infância e, considerando seu papel na regulação do crescimento e desenvolvimento da mucosa intestinal, o desmame precoce (DP) poderia promover alterações na proliferação e diferenciação celular com comprometimento da função intestinal. Sendo assim, o objetivo deste estudo foi avaliar os marcadores relacionados ao processo de proliferação celular, diferenciação e fatores de crescimento do epitélio intestinal, observando os efeitos imediatos e tardios desencadeados pelo DP. No 15° dia de vida pós-natal, ratos Wistar foram submetidos ao DP, sendo separados de suas mães e mantidos em gaiola isolada, enquanto no grupo controle amamentado, os animais permaneceram com as mães até 21 dias. O intestino delgado foi coletado aos 18, 60 e 120 dias para avaliação de: expressão gênica e proteica; detecção e localização de moléculas para o estabelecimento do nicho de células tronco; efeitos epigenéticos a partir de genes diferencialmente expressos, e marcadores metabólicos. Dentre os parâmetros morfológicos, observamos que a altura das vilosidades foi significativamente diminuída pelo DP aos 18 e 60 dias, enquanto a profundidade da cripta não foi alterada pela alimentação, porém aumentou com o desenvolvimento. O índice proliferativo foi significativamente diminuído pelo DP aos 18 e 60 dias. A partir da contagem de células diferenciadas, verificamos que o número de enterócitos e de células caliciformes (vilo) diminuiu aos 18 dias; aos 60 dias somente o número de células caliciformes/vilo foi reduzido (DP), e aos 120 dias houve um aumento dessa população no eixo cripta-vilo, após o DP. Já a população de células de Paneth, presente somente na cripta, aumentou aos 18 e 60 dias. A partir da avaliação de genes-alvo para marcadores epiteliais, notamos que a expressão de sacarase, mucina 2 e defensina foi elevada pelo DP aos 18 dias, e de forma contrária, o gene Chga (célula enteroendócrina) e a expressão de lactase foram diminuídos pelo DP na mesma idade. Dentre os marcadores de fatores de crescimento, o DP causou a redução de Tgfb1 aos 18 dias, e de Egfr aos 60 dias. Destacamos que dentre os marcadores do ciclo celular, houve um aumento da Cdkn1b (p27) no DP em todas as idades avaliadas. Dentre os marcadores de células tronco, Lgr5 e Ascl2 tiveram redução aos 18 dias no DP, e aumento aos 60 dias, sendo que somente Ascl2 respondeu aos 120 dias, com diminuição após o DP. Avaliamos os marcadores das principais vias de sinalização na cripta e identificamos que Wnt3A, Notch 1 e Atoh 1 foram reduzidos pelo DP aos 18 dias, enquanto BMP2 aumentou na mesma idade. Aos 60 dias, verificamos um aumento em Wnt3A e Atoh 1, e redução da expressão de Notch 1, Notch 2 e BMP2. Nos animais de 120 dias somente nos níveis de Atoh1 aumentaram no DP. Em termos de níveis proteicos, Hes1 diminuiu nos animais DP aos 60 dias. As modificações epigenéticas foram estudadas também, sendo inconclusivas após o sequenciamento, porém observamos uma redução da expressão das enzimas Dnmt 3a e Dnmt 3b aos 18 dias no DP; aos 60 dias essa resposta foi detectada somente na Dnmt1, e aos 120 dias, a tanto Dnmt1 quanto Dnmt 3b diminuíram com o DP. Em termos de metabolismo, observamos que nos animais de 18 dias em DP ocorreu uma redução de glicemia sérica, e de forma contrária, aos 60 dias houve uma elevação significativa (teste de tolerância a glicose- GTT). Nossos resultados demonstraram que o desmame precoce comprometeu o processo de proliferação celular no intestino delgado, com efeitos sobre a expressão de genes-alvo marcadores do nicho de células tronco e de diferenciação celular, afetando as populações de enterócitos, células caliciforme e de Paneth, imediatamente após a interrupção do aleitamento, aos 18 dias. Vários efeitos foram mantidos até a idade adulta com modificação fenotípica e metabólica. Sugerimos que as respostas celulares ao DP podem ser duradouras e permanentes na mucosa intestinal, indicando que a amamentação regular é fundamental para o desenvolvimento do intestino delgado e sua manutenção na vida adulta.
publishDate 2021
dc.date.none.fl_str_mv 2021-11-25
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 https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/42/42134/tde-28012022-155015/
url https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/42/42134/tde-28012022-155015/
dc.language.iso.fl_str_mv por
language por
dc.relation.none.fl_str_mv
dc.rights.driver.fl_str_mv Liberar o conteúdo para acesso público.
info:eu-repo/semantics/openAccess
rights_invalid_str_mv Liberar o conteúdo para acesso público.
eu_rights_str_mv openAccess
dc.format.none.fl_str_mv application/pdf
dc.coverage.none.fl_str_mv
dc.publisher.none.fl_str_mv Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
publisher.none.fl_str_mv Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
dc.source.none.fl_str_mv
reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP
instname:Universidade de São Paulo (USP)
instacron:USP
instname_str Universidade de São Paulo (USP)
instacron_str USP
institution USP
reponame_str Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP
collection Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP
repository.name.fl_str_mv Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP - Universidade de São Paulo (USP)
repository.mail.fl_str_mv virginia@if.usp.br|| atendimento@aguia.usp.br||virginia@if.usp.br
_version_ 1815258522629177344