Adaptação digestiva com duodenal switch parcial em pacientes diabéticos e com IMC<35 Kg/m2. Análise da resposta clínica, laboratorial, enterohormonal e da expressão do gene p53 na mucosa intestinal

O diabetes mellitus tipo 2 (DM2) é uma doença de prevalência crescente na população mundial, sendo associado ao aumento de diversas comorbidades. A relação entre o trato digestivo e o DM2 tem sido fortalecida a partir dos resultados das diferentes cirurgias metabólicas frente à remissão do distúrbio endócrino. Alterações morfológicas hipertróficas no epitélio intestinal são percebidas nos estágios iniciais da doença e parece ter papel primordial na instalação da hiperglicemia crônica. O gene p53 participa ativamente dos processos de regulação do crescimento epitelial intestinal e pode sofrer alteração de sua expressão em estados diabéticos. Objetiva-se avaliar os resultados clínicos e laboratoriais de pacientes DM2 e com índice de Massa Corpórea (IMC) >25 e <35 Kg/m2 submetidos a cirurgia metabólica denominada adaptação digestiva com duodenal switch parcial (DSP) e avaliar o comportamento da expressão do gene p53 na mucosa intestinal no período pré e pós-operatório. Nove pacientes DM2, com IMC<35Kg/m2 foram operados pela técnica DSP. Biópsias de duodeno e íleo foram colhidas no estado diabético (pré e transoperatório respectivamente) e, 3 meses após a cirurgia, através de endoscopia digestiva alta. Foram comparados os dados de evolução antropométrica (IMC) e laboratorial no período pré e pós-operatório. Através do método enzyme-linked immunosorbent assay (ELISA) foram determinados os níveis dos entero-hormônios glucagon-like peptide-1 (GLP-1) e glucose-dependent insulinotropic peptide (GIP), no pré e pós-operatório, em jejum e pós-prandial nos períodos 30',60',90' e 120'. A expressão do gene p53, foi avaliada por real time polymerase chain reaction (qrt-PCR) e western blot, nos dois diferentes momentos. As variáveis: glicemia de jejum e pós-prandial (2 horas), trigliceridemia de jejum, hemoglobina glicada (HbAc1) e peptídeo C foram analisadas. As médias dos parâmetros laboratoriais foram comparadas pela análise multivariada ANOVA e após teste-Tukey. A média de expressão relativa do gene p53 foi comparada nos dois períodos pelo teste t-student. Os resultados evidenciaram que entre maio e dezembro de 2010, nove pacientes (4 homens, 5 mulheres) DM2 e com IMC entre 26 e 34Kg/m2 foram submetidos a DSP. A média de IMC do grupo operado foi de 31,3. Houve queda do IMC média de 23% após um ano. Houve queda significativa (p<0,05) nos níveis de triglicerídeos, glicemia de jejum e pós-prandial (2 horas), HbA1c assim como aumento do peptídeo-C (p<0,05), quando comparados os períodos pré e pós-operatório. Os níveis séricos de GLP-1 foram significativamente maiores no pós-operatório (p<0,05), tanto em jejum como pós-prandial sendo que houve diminuição dos níveis de GIP, contudo sem significância estatística. O gene p53 sofreu aumento significativo de sua expressão relativa (qrt-PCR)(p<0,05) no período pós-operatório na mucosa duodenal e uma tendência de aumento no íleo, contudo sem significância estatística. A análise da expressão ao nível proteico foi bem sucedida somente no íleo, também mostrando tendência de aumento. Concluí-se que a DSP foi capaz de controlar satisfatoriamente o DM2 em pacientes com IMC<35 Kg/m2. Houve aumento da secreção de GLP-1 e tendência de diminuição do GIP. Houve aumento da expressão do p53 na mucosa intestinal, no período pós-operatório, após o controle do diabetes, quando comparada ao período pré-operatório.

Caracterização da microbiota envolvida nos processos aeróbios (lodos ativados) e anaeróbios (UASB) de uma indústria de alimentos.

O aumento da concentração de nutrientes nos corpos receptores, principalmente nitrogênio e fósforo oriundos de efluentes sanitários e industriais pode gerar o fenômeno da eutrofização. Para que isto não ocorra é necessário que este efluente passe por um tratamento adequado, no entanto, o papel desempenhado por diversos grupos de microrganismos encontrados nos sistemas de tratamento de efluentes não é completamente compreendido devido à complexidade das interações. Este trabalho teve como objetivo caracterizar a estrutura e dinâmica da comunidade microbiana (bactérias envolvidas no ciclo do nitrogênio e microfauna) e avaliar a atividade biológica dos reatores aeróbio e anaeróbio de uma indústria de alimentos. Os parâmetros físico-químicos da estação de tratamento foram monitorados, bem como foi feita a avaliação da estrutura e dinâmica da comunidade bacteriana envolvida no ciclo do nitrogênio por meio da técnica de Hibridização in situ Fluorescente. A microfauna do reator aeróbio foi caracterizada e classificada conforme o Índice Biótico do Lodo. A atividade biológica do lodo foi avaliada através do Teste de Respirometria e foram feitas correlações entre a microbiota encontrada no reator aeróbio e parâmetros físico-químicos. Os parâmetros físico-químicos analisados estiveram dentro dos limites permitidos pelas legislações federais e estaduais e os parâmetros Demanda Bioquímica de Oxigênio, Demanda Química de Oxigênio e Nitrogênio Kjeldahl foram reduzidos de 99,8%, 99,6% e 74,9%, respectivamente. Foi possível observar a presença tanto de bactérias oxidadoras de nitrito quanto de amônia em ambos os reatores analisados, bem como em cada ponto de coletas dentro dos reatores. A bactéria Pseudomonas fluorescens também ocorreu em todos os pontos de coleta dos dois reatores. Dentre os grupos que compõem a microfauna do lodo ativado, os ciliados rastejantes foram os mais frequentes, seguido pelas tecamebas, rotíferos, ciliados sésseis, ciliados livre natantes, flagelados e outros invertebrados. Além disso, não houve diferença entre as densidades dos grupos encontradas nos Pontos 1 e 2 do reator aeróbio e o Índice Biótico do Lodo encontrado foi igual a 8 (classe I). A semelhança apresentada entre a Taxa de Consumo de Oxigênio dos pontos 1 e 2, bem como a Taxa de Consumo de Oxigênio específica entre os pontos 1 e 2 sugere que o oxigênio é distribuído de forma homogênea dentro do tanque de aeração, fazendo com que os microrganismos tenham condições semelhantes de crescimento. Os ciliados livre natantes apresentaram correlação positiva com a DQO e DBO5 e os ciliados sésseis apresentaram correlação negativa com a DQO e com a DBO5. Os rotíferos apresentaram correlação negativa com Sólidos Suspensos Voláteis do reator aeróbio. Os ciliados rastejantes, tecamebas e rotíferos apresentaram correlação positiva com a microfauna total encontrada no reator aeróbio. Os ciliados livre natantes apresentaram correlação negativa com os ciliados sésseis, bactérias totais, Nitrobacter e outras bactérias; e correlação positiva com outros invertebrados. Os flagelados apresentaram correlação negativa com as bactérias totais, enquanto as outras bactérias apresentaram correlação positiva. Os outros invertebrados apresentaram correlação negativa com Nitrobacter.

Estudo do tempo de trânsito colônico em crianças e adolescentes com constipação intestinal crônica e disfunção do trato urinário inferior

A constipação intestinal e a disfunção do trato urinário inferior são condições associadas e bastante prevalentes na infância e adolescência. Existem múltiplas teorias para explicar essa associação, como: o efeito mecânico do reto cheio sobre a parede e o colo vesical; estimulo de reflexos sacrais a partir do reto distendido, e mais recentemente, a associação entre a bexiga e o reto no sistema nervoso central. Muitas destas crianças e adolescentes apresentam constipação refratária. Esse fato chama a atenção para a possibilidade de existência de uma desordem neuromuscular comum envolvendo o cólon e o trato urinário inferior. O objetivo desse estudo foi avaliar o trânsito colônico de crianças e adolescentes com constipação crônica refratária e sintomas do trato urinário inferior. Foi realizado um estudo observacional com análise transversal, no qual foram incluídos 16 indivíduos com constipação refratária e sintomas do trato urinário inferior, com idades entre sete e 14 anos (média de idade de 9,67 anos). Os participantes foram avaliados utilizando anamnese padrão; exame físico; diário miccional e das evacuações; escala de Bristol; Disfunctional Voiding Scoring System com versão validada para o português; ultrassonografia renal, de vias urinárias e medida de diâmetro retal; urodinâmica, estudo de trânsito colônico com marcadores radiopacos e manometria anorretal. O estudo de trânsito foi normal em três (18,75%) crianças, dez (62,5%) apresentaram constipação de trânsito lento e três (18,75%) obstrução de via de saída. A avaliação urodinâmica estava alterada em 14 das 16 crianças estudadas: dez (76,9%) apresentaram hiperatividade detrusora associada à disfunção miccional, três (23,1%) hiperatividade vesical isolada e um (6,25%) disfunção miccional sem hiperatividade vesical. Ao compararmos constipação de trânsito lento e disfunção do trato urinário inferior, dez (100%) sujeitos com constipação de trânsito lento e três (50%) sem constipação de trânsito lento apresentavam hiperatividade vesical (p=0,036). Sete (70%) sujeitos com constipação de trânsito lento e quatro (66,7%) sem constipação de trânsito lento apresentavam disfunção miccional (p=0,65). Ao compararmos constipação de trânsito lento e a presença de incontinência urinária, esta estava presente em nove (90%) participantes com constipação de trânsito lento e em um (16,7%) sem constipação de trânsito lento (p = 0,008). Quanto à urgência urinária, estava presente em 10 (100%) e três (50%) respectivamente (p = 0,036). O escore do Disfunctional Voiding Scoring System variou de 6 a 21. O subgrupo com constipação de trânsito lento mostrou um escore de Disfunctional Voiding Scoring System significativamente maior que o subgrupo sem constipação de trânsito lento. O presente estudo demonstrou alta prevalência de constipação de trânsito lento em crianças e adolescentes com constipação refratária e sintomas do trato urinário inferior. Este estudo foi pioneiro em demonstrar a associação entre hiperatividade vesical e constipação de trânsito lento e coloca em voga a possibilidade de uma desordem neuromuscular comum, responsável pela dismotilidade vesical e colônica. Futuros estudos envolvendo a motilidade intestinal e vesical são necessários para melhor compreensão do tema e desenvolvimento de novas modalidades terapêuticas.

Study on the intestinal bacteria of Labeo rohita (Ham.)

The quantitative and qualitative aspects of intestinal bacteria of rohu fish (Labeo rohita) showed that total viable count of bacteria ranged from 9.9 x 106 to 1.4 x 107 CFU/g of intestine in different age groups of fish. The bacterial load was highest in the month of July and lowest in January. The genera of the isolates from intestine included Coryneform, Micrococcus, Flavobacterium, Cytophaga, Achromobacter, Aeromonas Enterobacteriaceae and Vibrio. Coryneform was the dominant group throughout the study period followed by Micrococcus and Enterobacteriaceae. Marked variations in the bacterial load and generic composition of intestinal bacteria were evident during the study period in different age groups of rohu fish.

Effects of dietary supplementation of commercial human probiotic and antibiotic on the growth rate and content of intestinal microflora in ornamental fishes

The effects of dietary supplementation of commercial human probiotic, Lactobacil and antibiotic, oxytetracycline on the growth, survival, disease resistance and content of intestinal microflora in two ornamental fishes, viz., goldfish, Carassius auratus and swordtail, Xiphophorus helleri were studied. The total wet weight gain, food conversion ratio and specific growth rate of C. auratus did not vary significantly (p>0.05) among treatments. While in X. helleri, significant differences existed in the total wet weight gain, survival, food conversion ratio and specific growth rate among treatment groups (p<0.05). The counts of antibiotic resistant bacteria in fish gut increased with days of culture in all the treatments and the increase was more in antibiotic fed fishes. A reduction in the development of antibiotic resistance among the bacterial flora of fish gut was noticed in probiotic fed groups of C auratus and X. helleri. The results of the present study revealed that the effects of human probiotic on the growth, survival and disease resistance of ornamental fishes are variable and difficult to reproduce the similar effect on different species.

Effect of dietary inulin as prebiotic on growth, survival and intestinal bacterial density of juvenile great sturgeon (Huso huso)

Use of prebiotics, nondigestible dietary ingredients that beneficially affect the host by selectively stimulating the growth of and/or activating the metabolism of healthpromoting bacteria in the intestinal tract, is a novel concept in aquaculture. An 8-week feeding experiment was conducted to investigate the effects of dietary prebiotic inulin on the growth performance, intestinal bacterial density, body composition and values of blood serum enzymes in the juvenile great sturgeon (Huso huso). Three replicate groups of fish (initially averaging weight 16.14±0.38g) were fed diets containing prebiotic inulin at levels ranging from 1% to 3%. The basal diet was contained 3% cellulose. The results of linear regression showed there was a negative relationship between some performance indices including weight gain (WG), specific growth rate (SGR), protein efficiency ratio (PER), net protein utilization (NPU), energy retention (ERE), feed efficincy (FE), protein retention (PR) and supplementation level of inulin. At the end of trial, the 1% inulin treatment insignificantly showed an enhaced survival between the treatment groups. Intestinal lactic acid bacteria (LAB) increased in group treated with 1% inulin compare to other groups. No significant difference were observed in body composition and level of serum enzymes (P>0.05). Moreover there was significant correlation between ALT and LDH values (P<0.01). Result obtained in this study shows that the prebiotic inulin didn’t influence the increase of the growth performance of juvenile great sturgeon and it is not appropriate for supplementation in the diet of beluga.

Changes of tissue endothelin-1 and nitric oxide synthase in a sheep model of large intestinal obstruction

Large intestinal obstruction (LIO) in farm animals can cause a ischaemic necrosis of intestinal tissue, eventually leading to death. The roles of endothelin-1 (ET-1) and nitric oxide (NO) are not well understood in the process of LIO, but evidence suggests that endothelial-derived mediators may participate. In the present study, ET-1 concentration and total nitric oxide synthase (NOS) activity were measured in heart, liver, pancreas, lung and kidney in a model of LIO in sheep. Our data demonstrated that ET-1 concentration and NOS activity were altered, with significant increases of ET-1 in heart, lung and kidney and of NOS activity in pancreas and kidney, but a marked decline of NOS activity in liver (p<0.05). It is postulated that these alterations in NOS activity and ET-1 concentration may contribute to the progressive loss of organ function, and finally lead to death in LIO in sheep.

Diversity of intestinal helminth communities of carp from six lakes in the flood plain of the Yangtze river, China

The infra- and component communities of intestinal helminths of carp Cyprinus carpio were investigated in six lakes in the flood plain of the lower and middle reaches of the Yangtze River, China. Eight species of helminth parasites were recorded. The intestinal helminth communities were species rich in Niushan and Tonghu lakes where the digenean Asymphylodora japonica was the dominant species, whereas in Qinggang and Yanglan lakes a species-poor helminth community had only one species, Khawia sinensis. The degree of similarity within localities was highest in Qinggang and Yanglan lakes, and was high between communities where K. sinensis was the dominant species. The rich composition of these helminth communities may be because China is the heartland for carp while the poor helminth composition of those in Qinggang and Yanglan lakes may reflect the poor fauna there. It is suggested that species compositions of intestinal helminth communities of carp may be diversified in lakes in the hood plain of the Yangtze River. (C) 1999 The Fisheries Society of the British Isles.

小肠电离辐射损伤研究进展；Advances in Small Intestinal Ionizing Radiation Injury Research

肠道的电离辐射损伤是腹部及盆腔肿瘤放射治疗过程中的剂量限制因素。综述了小肠电离辐射损伤的临床症状、小肠上皮及粘膜下层基质改变、信号分子表达变化、组织学变化和超微结构变化。简介了中国科学院近代物理研究所重离子束辐射生物医学重点实验室正在进行的有关小肠重离子辐射损伤及防护方面的研究工作。

The inhibitory effect of intestinal bacterial metabolite of ginsenosides on CYP3A activity

The intestinal bacterial metabolites of ginsenosides are responsible for the main pharmacological activities of ginseng. The purpose of this study was to find whether these metabolites influence hepatic metabolic enzymes and to predict the potential for ginseng-prescription drug interactions. Utilizing the probe reaction of CYP3A activity, testosterone 6beta-hydroxylation, the effects of derivatives of 20(S)-protopanaxadiol and 20(S)-protopanaxatriol families on CYP3A activity in rat liver microsomes were assayed. Our results showed that ginsenosides from the 20(S)-protopanaxadiol and 20(S)-protopanaxatriol family including Rb-1, Rb-2, Rc, Compound-K, Re, and Rg(1), had no inhibitory effect, whereas Rg(2), 20(S)-panaxatriol and 20(S)-protopanaxatriol exhibited competitive inhibitory activity against CVP3A activity in these microsomes with the inhibition constants (K) of 86.4+/-0.8mum, 1.7+/-0.1mum, and 3.2+/-0.2 mum, respectively. This finding demonstrates that differences in their chemical structure might influence the effects of ginsenosides on CYP3A activity and that ginseng-derived products might have potential for significant ginseng-drug interactions.

Gut microbiota modification: Another piece in the puzzle of the benefits of physical exercise in health?

Regular physical exercise provides many health benefits, protecting against the development of chronic diseases, and improving quality of life. Some of the mechanisms by which exercise provides these effects are the promotion of an anti-inflammatory state, reinforcement of the neuromuscular function, and activation of the hypothalamic–pituitary–adrenal (HPA) axis. Recently, it has been proposed that physical exercise is able to modify gut microbiota, and thus this could be another factor by which exercise promotes well-being, since gut microbiota appears to be closely related to health and disease. The purpose of this paper is to review the recent findings on gut microbiota modification by exercise, proposing several mechanisms by which physical exercise might cause changes in gut microbiota.

Genome-scale analyses of health-promoting bacteria: probiogenomics

The human body is colonized by an enormous population of bacteria (microbiota) that provides the host with coding capacity and metabolic activities. Among the human gut microbiota are health-promoting indigenous species (probiotic bacteria) that are commonly consumed as live dietary supplements. Recent genomics-based studies (probiogenomics) are starting to provide insights into how probiotic bacteria sense and adapt to the gastrointestinal tract environment. In this Review, we discuss the application of probiogenomics in the elucidation of the molecular basis of probiosis using the well-recognized model probiotic bacteria genera Bifidobacterium and Lactobacillus as examples.

Molecular analysis of virulence mechanisms associated with adherent-invasive Escherichia coli (AIEC)

Crohn's Disease (CD) is a chronic inflammatory bowel disease of unknown etiology. Recent work has shown that a new pathotype of Escherichia coli, Adherent Invasive E. coli (AIEC) may be associated with CD. AIEC has been shown to adhere to and invade epithelial cells and to replicate within macrophages (together this is called the AIEC phenotype). In this thesis, the AIEC phenotype of 84 E. coli strains were determined in order to identify the prevalence of this phenotype within the E. coli genus. This study showed that a significant proportion of E. coli strains (approx. 5%) are capable of adhering to and invading epithelial cells and undergoing intramacrophage replication. Moreover, the results presented in this study indicate a correlation between survival in macrophage and resistance to grazing by amoeba supporting the coincidental evolution hypothesis that resistance to amoebae could be a driving force in the evolution of pathogenicity in some bacteria, such as AIEC. In addition, this study has identified an important regulatory role for the CpxA/R two component system (TCS) in the invasive abilities of AIEC HM605, a colonic mucosa-associated CD isolate. A mutation in cpxR was shown to be defective in the invasion of epithelial cells and this defect was shown to be independent of motility or the expression of Type 1 fimbriae, factors that have been shown to be involved in the invasion of another strain of AIEC, isolated from a patient with ileal CD, called LF82. The CpxA/R TCS responds to disturbances in the cell envelope and has been implicated in the virulence of a number of Gram negative pathogens. In this study it is shown that the CpxA/R TCS regulates the expression of a potentially novel invasin called SinH. SinH is found in a number of invasive strains of E. coli and Salmonella. Moreover work presented here shows that a critical mechanism underpinning AIEC persistence in macrophages is the repair of DNA bases damaged by macrophage oxidants. Together these findings provide evidence to suggest that AIEC are a diverse group of E. coli and possess diverse molecular mechanisms and virulence factors that contribute to the AIEC phenotype. In addition, AIEC may have gone through different evolutionary histories acquiring various molecular mechanisms ultimately culminating in the AIEC phenotype. The gastrointestinal (GI) tract harbors a diverse microbiota; most are symbiotic or commensal however some bacteria have the potential to cause disease (pathobiont). The work presented here provides evidence to support the model that AIEC are pathobionts. AIEC strains can be carried as commensals in healthy guts however, when the intestinal homeostasis is disrupted, such as in the compromised gut of CD patients, AIEC may behave as opportunistic pathogens and cause and/or contribute to disease by driving intestinal inflammation.

The purification and characterization of the high and low molecular weight forms of rabbit intestinal adenosine deaminase

Accepted Version

The gut microbiota as a contributing factor to antipsychotic-induced weight gain and metabolic dysfunction

Schizophrenia represents one of the world’s most devastating illnesses due to its often lifelong course and debilitating nature. The treatment of schizophrenia has vastly improved over recent decades with the discovery of several antipsychotic compounds; however these drugs are not without adverse effects that must be addressed to maximize their therapeutic value. Newer, atypical, antipsychotics are associated with a compilation of serious metabolic side effects including weight gain, insulin resistance, fat deposition, glucose dysregulation and ensuing co-morbidities such as type II diabetes mellitus. The mechanisms underlying these side effects remain to be fully elucidated and adequate interventions are lacking. Further understanding of the factors that contribute these side effects is therefore required in order to develop effective adjunctive therapies and to potentially design antipsychotic drugs in the future with reduced impact on the metabolic health of patients. We investigated if the gut microbiota represented a novel mechanism contributing to the metabolic dysfunction associated with atypical antipsychotics. The gut microbiota comprises the bacteria that exist symbiotically within the gastrointestinal tract, and has been shown in recent years to be involved in several aspects of energy balance and metabolism. We have demonstrated that administration of certain antipsychotics in the rat results in an altered microbiota profile and, moreover, that the microbiota is required for the full scale of metabolic dysfunction to occur. We have further shown that specific antibiotics can attenuate certain aspects of olanzapine and risperidone–induced metabolic dysfunction, in particular fat deposition and adipose tissue inflammation. Mechanisms underlying this novel link appear to involve energy utilization via expression of lipogenic genes as well as reduced inflammatory tone. Taken together, these data indicate that the gut microbiota is an important factor involved in the myriad of metabolic complications associated with antipsychotic therapy. Furthermore, these data support the future investigation of microbial-based therapeutics for not only antipsychotic-induced weight gain but also for tackling the global obesity epidemic.