Consultar: Programa de Pós-Graduação em Ciências Biológicas (Biologia Celular)

Título [PT]: Neurodegeneração no plexo mioentérico do intestino grosso : Estudo em diferentes modelos experimentais
Autor(es): Evandro José Beraldi
Palavras-chave [PT]:

Sistema nervoso entérico. Obesidade. Dieta hiperlipídica. Diabetes. Resveratrol. Brasil.

Nilza Cristina Buttow [Orientador] - UEM Eduardo José de Almeida Araújo - UEL Maria Raquel Marçal Natali - UEM Éder Paulo Belato Alves - UEM Luzmarina Hernandes - UEM

Resumo: Diabetes e obesidade são condições comumente associadas à distúrbios gastrointestinais. A obesidade é normalmente relacionada ao atraso na motilidade intestinal e dietas hiperlipídicas causam a perda de neurônios mioentéricos no intestino delgado e grosso, atribuída à alterações na microbiota associadas à inflamação. No diabetes, diarreia e dor abdominal são complicações frequentemente observadas. O funcionamento anormal do trato gastrointestinal indica complicações e danos ao sistema nervoso entérico, em especial ao plexo mioentérico, responsável pela inervação de motilidade intrínseca. Além da microbiota, o estresse oxidativo é apontado com uma das principais causas da neurodegeneração e compostos antioxidantes podem atuar reduzindo os efeitos danosos do diabetes no organismo. No primeiro trabalho, nós investigamos se a suplementação da dieta hiperlipídica (DHL) com inulina, um prebiótico metabolizado pela microbiota principalmente no intestino grosso, seriacapaz de modular as populações bacterianas em direção à presença de comunidades consideradas menos danosas ao organismo. Investigamos também diferentes populações neuronais mioentéricas para avaliar se a perda neuronal poderia ser amenizada e seletiva, além de analisar a associação da inervação com a motilidade colônica. No segundo trabalho, investigamos se o tratamento com resveratrol em ratos com diabetes experimental seria capaz de minimizar os danos causados pelo estresse oxidativona inervação mioentérica do intestino grosso, uma vez que é um composto com comprovada capacidade antioxidante. Na avaliação da obesidade, camundongos Swiss foram alimentados com dieta purificada para roedores ou dieta hiperlipídica (59 % kcal de gordura), ou a suplementação das dietas com inulina por 17 semanas. Foram realizadas análises de motilidade intestinal total e colônica, dosagens bioquímicas sanguíneas, análise metagenômica da microbiota colônica, nível de expressão gênica dos marcadores inflamatórios TNF-α, IL6 e IL1b, e imunofluorescência para análises de densidade neuronal e morfometria do corpo celular de diferentes tipos de neurônios mioentéricos do colo distal, como as populações positivas para miosina-V, óxido nítrico sintase neuronal, peptídeo 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 avaliação de parâmetros fisiológicos e análises de densidade neuronal e morfometria do corpo celular através de imunofluorescência no plexo mioentérico do colo distal. A dieta hiperlipídica causou obesidade e atraso na motilidade colônica. A perda de neurônios mioentéricos no colo distal dos animais obesos afetou todas as populações estudadas, com redução na densidade neuronal positiva para miosina-V, óxido nítrico sintaseneuronal, peptídeo intestinal vasoativo e calretinina. Esta perda foi acompanhada de alterações no tamanho do corpo celular neuronal em algumas das subpopulações estudadas. Em especial, os neurônios marcados para calretinina parecem ser mais sensíveis aos efeitos da dieta. Embora os animais obesos suplementados com inulina tenham apresentado uma melhora na motilidade colônica, a perda neuronal se manteve constante. Tanto a dieta hiperlipídica quanto a suplementação com inulina não causaram alterações significativas no perfil da microbiota intestinal ou nos níveis de expressão de citocinas inflamatórias no intestino. Nos ratos diabéticos, observamos sinais clínicostípicos do modelo experimental, como alta glicemia sanguínea, perda de massa corporal e aumento na velocidade do trânsito gastrintestinal, além de neurodegeneração na população total e subpopulação nitrérgica. O resveratrol não foi capaz de impedir totalmente a perda neuronal, mas amenizou em parte os danos aos neurônios mioentéricosem ratos diabéticos, indicando seu papel antioxidante e neuroprotetor. Embora o tratamento também não tenha reduzido a glicemia dos animais diabéticos, alguns parâmetros fisiológicos tiveram melhoras, como a perda de peso e consumo de água. A alimentação com dieta hiperlipídica ou a suplementação com inulina por longo período não alterou a microbiota intestinal ou os níveis de expressão gênica de marcadores inflamatórios no colo distal de camundongos Swiss, indicando que os animais desta linhagem são aparentemente mais resistentes amudanças causadas pela dieta nestes parâmetros. Ainda assim, os camundongos obesos apresentaram perda neuronal em todas as subpopulações estudadas e consequente atraso na motilidade colônica. No diabetes, o tratamento com resveratrol em ratos amenizou os danos causados aos neurônios do colo distal, embora não tenha prevenido totalmente a perda neuronal no plexo mioentérico. Além disso, o tratamento melhorou alguns parâmetros fisiológicos característicos da doença. 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.

Idioma: Português Data de Publicação: 2016 Local de Publicação: Maringá, PR Orientador: Prof.ª Dr.ª Nilza Cristina Buttow Instituição: Universidade Estadual de Maringá . Centro de Ciências Biológicas Nível: Tese (doutorado em Ciências Biológicas) UEM: Programa de Pós-Graduação em Ciências Biológicas

Responsavel: edson
Categoria: Aplicação
Formato: Documento PDF
Arquivo: Evandro José 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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