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Consultar: Programa de Ps-Graduao em Cincias Biolgicas (Biologia Celular)

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Ttulo [PT]: Neurodegenerao no plexo mioentrico do intestino grosso : Estudo em diferentes modelos experimentais
Autor(es): Evandro Jos Beraldi
Palavras-chave [PT]:

Sistema nervoso entrico. Obesidade. Dieta hiperlipdica. Diabetes. Resveratrol. Brasil.
rea de concentrao: Biologia Celular e Molecular
Titulao: Doutor em Cincias Biolgicas
Banca:
Nilza Cristina Buttow [Orientador] - UEM
Eduardo Jos de Almeida Arajo - UEL
Maria Raquel Maral Natali - UEM
der Paulo Belato Alves - UEM
Luzmarina Hernandes - UEM
Resumo:
Resumo: Diabetes e obesidade so condies comumente associadas distrbios gastrointestinais. A obesidade normalmente relacionada ao atraso na motilidade intestinal e dietas hiperlipdicas causam a perda de neurnios mioentricos no intestino delgado e grosso, atribuda alteraes na microbiota associadas inflamao. No diabetes, diarreia e dor abdominal so complicaes frequentemente observadas. O funcionamento anormal do trato gastrointestinal indica complicaes e danos ao sistema nervoso entrico, em especial ao plexo mioentrico, responsvel pela inervao de motilidade intrnseca. Alm da microbiota, o estresse oxidativo apontado com uma das principais causas da neurodegenerao e compostos antioxidantes podem atuar reduzindo os efeitos danosos do diabetes no organismo. No primeiro trabalho, ns investigamos se a suplementao da dieta hiperlipdica (DHL) com inulina, um prebitico metabolizado pela microbiota principalmente no intestino grosso, seriacapaz de modular as populaes bacterianas em direo presena de comunidades consideradas menos danosas ao organismo. Investigamos tambm diferentes populaes neuronais mioentricas para avaliar se a perda neuronal poderia ser amenizada e seletiva, alm de analisar a associao da inervao com a motilidade colnica. No segundo trabalho, investigamos se o tratamento com resveratrol em ratos com diabetes experimental seria capaz de minimizar os danos causados pelo estresse oxidativona inervao mioentrica do intestino grosso, uma vez que um composto com comprovada capacidade antioxidante. Na avaliao da obesidade, camundongos Swiss foram alimentados com dieta purificada para roedores ou dieta hiperlipdica (59 % kcal de gordura), ou a suplementao das dietas com inulina por 17 semanas. Foram realizadas anlises de motilidade intestinal total e colnica, dosagens bioqumicas sanguneas, anlise metagenmica da microbiota colnica, nvel de expresso gnica dos marcadores inflamatrios TNF-α, IL6 e IL1b, e imunofluorescncia para anlises de densidade neuronal e morfometria do corpo celular de diferentes tipos de neurnios mioentricos do colo distal, como as populaes positivas para miosina-V, xido ntrico sintase neuronal, peptdeo intestinal vasoativo e calretinina. No estudo com diabetes experimental, ratos com diabetes induzida por estreptozotocina foram tratados com resveratrol (10 mg/kg) por 17 semanas. Foram realizadas a avaliao de parmetros fisiolgicos e anlises de densidade neuronal e morfometria do corpo celular atravs de imunofluorescncia no plexo mioentrico do colo distal. A dieta hiperlipdica causou obesidade e atraso na motilidade colnica. A perda de neurnios mioentricos no colo distal dos animais obesos afetou todas as populaes estudadas, com reduo na densidade neuronal positiva para miosina-V, xido ntrico sintaseneuronal, peptdeo intestinal vasoativo e calretinina. Esta perda foi acompanhada de alteraes no tamanho do corpo celular neuronal em algumas das subpopulaes estudadas. Em especial, os neurnios marcados para calretinina parecem ser mais sensveis aos efeitos da dieta. Embora os animais obesos suplementados com inulina tenham apresentado uma melhora na motilidade colnica, a perda neuronal se manteve constante. Tanto a dieta hiperlipdica quanto a suplementao com inulina no causaram alteraes significativas no perfil da microbiota intestinal ou nos nveis de expresso de citocinas inflamatrias no intestino. Nos ratos diabticos, observamos sinais clnicostpicos do modelo experimental, como alta glicemia sangunea, perda de massa corporal e aumento na velocidade do trnsito gastrintestinal, alm de neurodegenerao na populao total e subpopulao nitrrgica. O resveratrol no foi capaz de impedir totalmente a perda neuronal, mas amenizou em parte os danos aos neurnios mioentricosem ratos diabticos, indicando seu papel antioxidante e neuroprotetor. Embora o tratamento tambm no tenha reduzido a glicemia dos animais diabticos, alguns parmetros fisiolgicos tiveram melhoras, como a perda de peso e consumo de gua. A alimentao com dieta hiperlipdica ou a suplementao com inulina por longo perodo no alterou a microbiota intestinal ou os nveis de expresso gnica de marcadores inflamatrios no colo distal de camundongos Swiss, indicando que os animais desta linhagem so aparentemente mais resistentes amudanas causadas pela dieta nestes parmetros. Ainda assim, os camundongos obesos apresentaram perda neuronal em todas as subpopulaes estudadas e consequente atraso na motilidade colnica. No diabetes, o tratamento com resveratrol em ratos amenizou os danos causados aos neurnios do colo distal, embora no tenha prevenido totalmente a perda neuronal no plexo mioentrico. Alm disso, o tratamento melhorou alguns parmetros fisiolgicos caractersticos da doena.

Abstract: Diabetes and obesity are conditions commonly associated with gastrointestinal disorders. Obesity is usually linked to delayed intestinal motility and high-fat diets cause loss of myenteric neurons in the small and large intestine, a reduction attributed to changes in the microbiota associated with inflammation. In diabetes, diarrhea and abdominal pain are frequent complications. The abnormal functioning of the gastrointestinal tract indicates complications and damage to the enteric nervous system, especially in the myenteric plexus, responsible for the intrinsic motor innervation. In addition to the microbiota, oxidative stress is indicated as a major cause of neurodegenerationand antioxidants can reduce the damaging effects of diabetes in the body. In the first study, we investigated if supplementation of a DHL with inulin, a prebiotic mainly metabolized in the colon by the microbiota, is able to modulate the bacterial populations toward the prevalence of communities considered less harmful to the body. We also investigated different myenteric neuronal populations to assess whether the neuronal loss could be mitigated and to analyze the association of innervation with colonic motility. In the second study, we investigated if treatment with resveratrol in rats with experimental diabetes is capable of acting attenuating the damage to the myenteric innervation of the colon, since resveratrol is a compound with proven antioxidant capacity. In the obesity study, Swiss mice were fed a purified diet for rodents or a high-fat diet (59% kcal fat), or the diets supplemented with inulin for 17 weeks. We investigated the intestinal and colonic motility, blood biochemical measurements, metagenomic analysis of colonic microbiota and gene expression levels of the inflammatory markers TNF-α, IL6 and IL1B. We also performed immunofluorescence techniques for analysis of the neuronal density and cell body morphometry of different types of myenteric neurons of the distal colon, such as populations positive for myosin-V neuronal nitric oxide synthase, vasoactive intestinal peptide and calretinin. In the study with experimental diabetes, rats with streptozotocin-induced diabetes were treated with resveratrol (10 mg / kg) for 17 weeks. We evaluated physiological parameters and analyzed the neuronal density and cell body morphometry in the myenteric plexus of the distal colon, by immunofluorescence techniques. High-fat diet caused obesity and delayed colonic motility. The loss of myenteric neurons in the distal colon of obese animals affected all populations studied, with reduction in neuronal density of myosin-V, neuronal nitric oxide synthase, vasoactive intestinal peptide and calretinin positive neurons. This loss was accompanied by alterations in neuronal cell body size in some of the studied subpopulations. In particular, calretinin positive neurons appear to be more sensitive to the effects of the diet. Although obese animals supplemented with inulin had improved colonic motility, neuronal loss remained constant. Both the high-fat diet and the supplementation with inulin did not alter the metagenomic profile of the intestinal tract or the expression levels of inflammatory cytokines in the colon. In diabetic rats, we observed typical symptoms of the experimental model such as high blood glucose levels, body weight loss and increased speed of gastrointestinal transit, and neurodegeneration in the total population and nitrergic subpopulation. Resveratrol was not able to completely prevent neuronal loss, but mitigated in part the damage to myenteric neurons in the treated diabetic group, indicating its antioxidant and neuroprotective role. Although the treatment did not reduce the blood glucose of diabetic animals, some physiological parameters were improved such as weight loss and water consumption. High-fat diet or supplementation with inulin for a long time did not change the intestinal microbiota or gene expression levels of inflammatory markers in the distal colon of Swiss mice, indicating that the animals of this lineage are apparently more resistant to changes caused by diet these parameters. Nevertheless, obese mice showed neuronal loss in all studied neuronal populations, with consequently delayed colonic motility. In diabetic rats, resveratrol treatment minimized the damage to neurons in the distal colon, although it did not totally prevented neuronal loss in the myenteric plexus. Furthermore, resveratrol improved some characteristic physiological parameters of the disease.
Data da defesa: 12/07/2016
Cdigo: vtls000227437
Informaes adicionais:
Idioma: Portugus
Data de Publicao: 2016
Local de Publicao: Maring, PR
Orientador: Prof. Dr. Nilza Cristina Buttow
Instituio: Universidade Estadual de Maring . Centro de Cincias Biolgicas
Nvel: Tese (doutorado em Cincias Biolgicas)
UEM: Programa de Ps-Graduao em Cincias Biolgicas

Responsavel: edson
Categoria: Aplicao
Formato: Documento PDF
Arquivo: Evandro Jos Beraldi - Tese Doutorado.pdf
Tamanho: 630 Kb (644660 bytes)
Criado: 13-12-2017 17:40
Atualizado: 13-12-2017 17:45
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