Efeitos da parede de levedura em dieta úmida na microbiota fecal, na produção de gás e na morfologia intestinal de gatos adultos

The aim of this study is to evaluate the effects of yeast extract (EPL) in the moist diet on the fecal microbiotal, gas production and intestinal morphology of adult cats. Twenty adult cats from both sexes were randomly assigned to four treatments: 1) moist commercial diet (control); 2) control + 0,2% yeast extract dry matter; 3) control + 0,4%; and 4) control + 0,6%. Fecal microbiology and intestinal morphology were performed by radiographic, ultrasound, colonoscopy and intestinal biopsy exams for histology. There were no significant differences (P>0,05) for lactic acid bacteria counts and clostridium-reductor, gas area in the bowel (radiographic), wall thickness of the colon (ultrasound) and colonocytes count/globet cells (histology). Through colonoscopy, changes in characteristics of the intestinal mucosa in animals receiving treatment 4 were noticed. It is concluded that the addition of up to 0.6% EPL had no effect on the parameters evaluated, but further studies are needed to understand the action mechanisms and additive effects for domestic cats.

Caracterização molecular da microbiota e morfologia intestinal da tilápia-do-Nilo (Oreochromis niloticus) após suplementação dietética com mananoligossacarídeo (MOS)

Pós-graduação em Microbiologia Agropecuária - FCAV

Analysis of the intestinal bacterial microbiota in maize- or sorghum-fed broiler chickens using real-time PCR

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Avaliação da adição da Lactobacillus acidophilus CRL 1014 e Enterococcus faecium CRL 183 sobre a microbiota intestinal em Simulador do Ecossistema Microbiano Humano (SEMH)

Os micro-organismos probióticos são utilizados em vários produtos alimentícios ou em suplementos alimentares. Simuladores intestinais representam uma opção de realização de estudos com a microbiota intestinal. O simulador do ecossistema microbiano humano (SEMH) consiste em uma sucessão de cinco reatores conectados que representam as diferentes partes do trato gastrointestinal humano com seus respectivos valores de pH, tempo de residência e capacidade volumétrica. O SEMH foi utilizado para estudar o efeito do Enterococcus faecium CRL 183 e do Lactobacillus acidophilus CRL 1014 sobre a microbiota intestinal nativa. Inicialmente, o inóculo preparado com fezes humanas foi introduzido nos três reatores, responsáveis por simular o cólon ascendente, transverso e descendente. Após duas semanas de estabilização foi adicionado, diariamente, durante quatro semanas, E. faecium CRL 183 e L. acidophilus CRL 1014 contendo 108 UFC/mL nos três compartimentos que simulam o cólon ascendente, transverso e descendente. Após as quatro semanas de tratamento o sistema permaneceu durante duas semanas sem adição de probióticos. Durante todo o experimento, foi realizado semanalmente a composição da microbiota intestinal baseada na enumeração de bactérias aeróbias e anaeróbias totais, Enterococcus spp., Lactobacillus spp., Bifidobacterium spp., Enterobactérias e Clostridium spp. Semanalmente, também, foram realizadas análises de ácidos graxos de cadeia curta (acetato, butirato e propionato) e amônia. Através da análise microbiológica observou-se alterações significativas na composição da microbiota do SEMH no decorrer do período do experimento. Alterações significativas também foram observadas na concentração de amônia e de AGCC, podendo assim observar a influência da inoculação de probióticos na microbiota nativa e os metabólitos produzidos por ela

Uso de probiótico e óleos essenciais na ração sobre a microbiota intestinal, atividade de enzimas digestivas e a expressão de genes relacionados aos processos de digestão e absorção de nutrientes em frangos

Pós-graduação em Zootecnia - FCAV

Influência do suco de laranja na microbiota intestinal humana

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Crosstalk between B lymphocytes, microbiota and the intestinal epithelium governs immunity versus metabolism in the gut

Using a systems biology approach, we discovered and dissected a three-way interaction between the immune system, the intestinal epithelium and the microbiota. We found that, in the absence of B cells, or of IgA, and in the presence of the microbiota, the intestinal epithelium launches its own protective mechanisms, upregulating interferon-inducible immune response pathways and simultaneously repressing Gata4-related metabolic functions. This shift in intestinal function leads to lipid malabsorption and decreased deposition of body fat. Network analysis revealed the presence of two interconnected epithelial-cell gene networks, one governing lipid metabolism and another regulating immunity, that were inversely expressed. Gene expression patterns in gut biopsies from individuals with common variable immunodeficiency or with HIV infection and intestinal malabsorption were very similar to those of the B cell-deficient mice, providing a possible explanation for a longstanding enigmatic association between immunodeficiency and defective lipid absorption in humans.

Lack of Host Gut Microbiota Alters Immune Responses and Intestinal Granuloma Formation during Schistosomiasis

Fatalities from schistosome infections arise due to granulomatous, immune-mediated responses to eggs that become trapped in host tissues. Schistosome-specific immune responses are characterized by initial Th1 responses and our previous studies demonstrated that Myd88-deficient mice failed to initiate such responses in vivo. Paradoxically, schistosomal antigens fail to stimulate innate cells to release pro-inflammatory cytokines in vitro. Since S. mansoni infection is an intestinal disease, we hypothesized that commensal bacteria could act as bystander activators of the intestinal innate immune system to instigate Th1 responses. Using a broad spectrum of orally-administered antibiotics and antimycotics we analyzed schistosome-infected mice that were simultaneously depleted of gut bacteria. After depletion there was significantly less inflammation in the intestine which was accompanied by decreased intestinal granuloma development. In contrast, liver pathology remained unaltered. In addition, schistosome-specific immune responses were skewed and fecal egg excretion was diminished. This study demonstrates that host microbiota can act as a third partner in instigating helminth-specific immune responses.

Microbiota-mediated fine-tuning of the threshold of intestinal inflammasome activation in host-microbial mutualism

The inflammasome is a complex of proteins that controls the activity of caspase-1, pro-IL-1b and pro-IL-18. It acts in inflammatory processes and in pyropoptosis. The lower intestine is densely populated by a community of commensal bacteria that, under healthy conditions, are beneficial to the host. Some evidence suggests that the gut microbiota influences regulation of the inflammasome. Components of inflammasomes have been shown to have a protective function against development of experimental colitis, dependent on IL-18 production. However the precise mechanisms and the role of the inflammasome in maintaining a healthy host-microbial mutualism remains unknown. To address this question, we have performed axenic (GF) and gnotobiotic in vivo experiments to investigate how the inflammasome components mainly at the level of intestinal epithelial cells (IECs) are regulated under different hygiene conditions. We have established that gene expression of the inflammasome components NLRC4, NLRP3, NLRP6, NLRP12, caspase-1, ASC and IL-18 do not differ between germ-free and colonised conditions under steady-state. In contrast, induction in IL-18 was observed following infection with the pathobiont Segmented Filamentous Bacteria or the pathogen C. rodentium. Additional preliminar findings suggest that a more diverse intestinal flora, like specific pathogen-free (SPF) flora, is more efficient in inducing basal activation of the inflammasome and especially production of IL-18 by IECs, shortly after colonisation. We are also in the process of testing if basal activation of the inflammasome upon intestinal colonization with commensal bacteria helps to protect the host from potential pathobiont bacteria, like C. rodentium, SFB, Prevotella and TM7.

Análise da microbiota intestinal em adultos com hábitos alimentares distintos e de associações com a inflamação e resistência à insulina

Introdução: A microbiota intestinal possui grande diversidade de bactérias, predominantemente dos filos Bacteroidetes e Firmicutes, com múltiplas funções. A alimentação pode alterar sua composição e função. Alto teor de gordura saturada altera a permeabilidade intestinal, eleva os lipopolissacarídeos e predispõe à inflamação subclínica crônica. Dieta rica em fibras, como a vegetariana, induz elevação de ácidos graxos de cadeia curta e benefícios metabólicos. Objetivos: Para analisar a composição da microbiota intestinal de adventistas com diferentes hábitos alimentares e associá-los à inflamação subclínica e resistência à insulina, esta tese incluiu: 1) revisão dos mecanismos que associam a alimentação à microbiota intestinal e ao risco cardiometabólico; 2) verificação da composição da microbiota intestinal segundo diferentes hábitos alimentares e de associações com biomarcadores de doenças cardiometabólicas; 3) avaliação da associação entre a abundância de Akkermansia muciniphila e o metabolismo da glicose; 4) análise da presença de enterótipos e de associações com características clínicas. Métodos: Este estudo transversal incluiu 295 adventistas estratificados segundo hábitos alimentares (vegetariano estrito, ovo-lacto-vegetariano e onívoro). Foram avaliadas associações com dados clínicos, bioquímicos e inflamatórios. O perfil da microbiota foi obtido por sequenciamento do gene 16S rRNA (Illumina® Miseq). Resultados: 1) Há evidências de que as relações entre dieta, inflamação, resistência à insulina e risco cardiometabólico são em parte mediadas pela composição da microbiota intestinal. 2) Vegetarianos apresentaram melhor perfil clínico quando comparados aos onívoros. Confirmou-se maior abundância de Firmicutes e Bacteroidetes, que não diferiram segundo a adiposidade corporal. Entretanto, vegetarianos estritos apresentaram mais Bacteroidetes, menos Firmicutes e maior abundância do gênero Prevotella quando comparados aos outros dois grupos de hábitos alimentares. Entre os ovo-lactovegetarianos verificou-se maior proporção de Firmicutes especialmente do gênero Faecalibacterium. Nos onívoros, houve super-representação do filo Proteobacteria (Succinivibrio e Halomonas) comparados aos vegetarianos. 3) Indivíduos normoglicêmicos apresentaram maior abundância de Akkermansia muciniphila que aqueles com glicemia alterada. A abundância desta bactéria correlacionou-se inversamente à glicemia e hemoglobina glicosilada. 4) Foram identificados três enterótipos (Bacteroides, Prevotella e Ruminococcaceae), similares àqueles previamente descritos. As concentrações de LDL-C foram menores no enterótipo 2, no qual houve maior frequência de vegetarianos estritos. Discussão: 1) Conhecimentos sobre participação da microbiota na fisiopatologia de doenças poderão reverter em estratégias para manipulá-la para promover saúde. 2) Apoia-se a hipótese de que hábitos alimentares se associam favorável ou desfavoravelmente a características metabólicas e inflamatórias do hospedeiro via alterações na composição da microbiota intestinal. Sugerimos que a exposição a alimentos de origem animal possa impactar negativamente nas proporções de comunidades bacterianas. 3) Sugerimos que a abundância da Akkermansia muciniphila possa participar do metabolismo da glicose. 4) Reforçamos que a existência de três enterótipos não deva ser específica de certas populações/continentes. Apesar de desconhecido o significado biológico destes agrupamentos, as correlações com o perfil lipídico podem sugerir sua utilidade na avaliação do risco cardiometabólico. Conclusões: Nossos achados fortalecem a ideia de que a composição da microbiota intestinal se altera mediante diferentes hábitos alimentares, que, por sua vez, estão associados a alterações nos perfis metabólicos e inflamatórios. Estudos prospectivos deverão investigar o potencial da dieta na prevenção de distúrbios cardiometabólicos mediados pela microbiota.

Impacto de la microbiota intestinal de plodia interpunctella en su respuesta inmune y susceptibilidad a bacillus thuringiensis

El aumento en las poblaciones de insectos plaga genera fuertes pérdidas en la producción agrícola. El control de plagas inicialmente se enfocó al empleo de insecticidas químicos; sin embargo, estos han causado un considerable daño al medio ambiente y a la salud humana, por lo que dentro de las alternativas de control se están empleando biopesticidas como la bacteria Bacillus thuringiensis (Bt). El empleo de esta bacteria se ha dificultado por el potencial desarrollo de insectos resistentes, lo cual está relacionado en general con cambios en la actividad enzimática y en los receptores de toxinas Cry en el intestino. Recientes estudios sugieren que se requiere de la microbiota intestinal para la actividad insecticida de Bt y que la respuesta inmune de los insectos podría verse afectada por el bioinsecticida. Por ello, en este trabajo se analizó el efecto de las bacterias intestinales en la respuesta inmune y en la susceptibilidad a Bt en el lepidóptero Plodia interpunctella, una de las plagas de granos almacenados de mayor importancia a nivel mundial. Así mismo, se realizó una descripción de los géneros bacterianos de dicho ecosistema mediante el análisis de secuencias del ARNr 16S bacteriano del intestino de larvas del insecto. Nuestros resultados demuestran la importancia de las bacterias intestinales de P. interpunctella en la susceptibilidad a Bt, teniendo una mortalidad de un 21% al erradicar la microbiota respecto a un 60% de mortalidad en su estado normal (con microbiota). La ausencia de microorganismos en el intestino modificó la respuesta inmune basal, aumentando el número de hemocitos y disminuyendo la expresión de hemolina, lo cual retardó el proceso de metamorfosis del insecto. Las larvas expuestas a Bt presentaron una disminución en los siguientes factores de inmunidad evaluados: número de hemocitos, actividad fenol oxidasa y expresión de hemolina. En cuanto a la diversidad bacteriana del intestino, los principales géneros de bacterias encontrados fueron Pseudomonas con un 26%, Achromobacter 14%, Methylobacterium 11% y un 9% de Propionibacterium, que al igual que los hábitos alimenticios del insecto, su microbioma fue diferente al reportado para otros lepidópteros. Estos resultados nos permiten concluir que la microbiota de P. interpunctella es fundamental para mantener una respuesta inmune basal y ayuda a modular la expresión de la hemolina, la cual se requiere para la metamorfosis del insecto. Así también, Bt puede disminuir dicha respuesta y matar al insecto sin la presencia de otras bacterias; sin embargo, éstas aumentan su actividad insecticida.

Intestinal mucosa-associated microflora in ulcerative colitis patients before and after restorative proctocolectomy with an ileoanal pouch

PURPOSE: This study was designed to identify the mucosa-associated microflora in patients with severe ulcerative colitis before and after restorative proctocolectomy with ileoanal pouch construction in comparison with historic controls. METHODS: Ten patients with a diagnosis of ulcerative colitis were evaluated. Mucus was collected during colonoscopy from all segments of the colon and terminal ileum before surgery, and from the ileal pouch two and eight months after ileostomy closure. The prevalence and mean concentration of the mucosa-associated microflora were compared over time and with historic controls. RESULTS: Veillonella sp was the most prevalent bacterium in patients and controls. Klebsiella sp was significantly more prevalent in the ileum of controls, was not found in patients with ulcerative colitis, and after proctocolectomy returned to values found in controls. Some bacteria such as Enterobacter sp, Staphylococcus sp (coag-), Bacteroides sp (npg), Lactobacillus sp, and Veillonella sp had higher mean concentrations in the ileal pouch of patients after surgery than in controls. CONCLUSION: No bacterium was identified that could be exclusively responsible for the maintenance of the inflammatory process. The mucosa-associated microflora of patients with ulcerative colitis underwent significant changes after proctocolectomy with ileal pouch construction and returned to almost normal values for some bacteria.