949 resultados para EX VIVO HIPPOCAMPUS IMAGING
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Chez l’humain, les lymphocytes B mémoires IgG+ et IgA+ sont des cellules clés de l’immunité humorale. Ces cellules mémoires sont maintenues à long-terme dans notre organisme. Elles représentent une défense rapide et efficace contre toutes les infections que nous avons déjà vaincues pendant notre vie. Ces cellules mémoires qui rencontrent à nouveau leur antigène se différencient rapidement en plasmocytes à courte vie, et permettent la sécrétion massive d’immunoglobuline (Ig). La contrepartie mémoire de ces cellules sont les plasmocytes à longue vie qui sont présents dans les niches de la moelle osseuse et y sécrètent en permanence des anticorps protecteurs qui circulent dans le sang. Ces cellules sécrétrices peuvent avoir une durée de vie allant de dizaines d’années à la vie entière de l’individu. Les patients qui reçoivent des traitements de chimiothérapie ou de radiothérapie sont privés de ces cellules mémoires détruites par ces traitements au même titre que les cellules cancéreuses. Ces patients deviennent vulnérables aux infections et leur survie dépend de la régénération rapide de leur système hématopoïétique. Notre équipe a déjà mis au point une méthode pour préparer de grandes quantités des cellules mémoires capables de sécréter des IgG et des IgA. Les présents travaux visent à générer des plasmocytes fonctionnels et capables de survivre à long terme in vitro. La stratégie expérimentale visait à établir des conditions permettant de se rapprocher de l’environnement de la moelle osseuse. Dans un premier temps, nous avons étudié les paramètres permettant la différenciation des lymphocytes B mémoires en plasmocytes. Étant donné l’importance du potentiel redox dans l’environnement de la moelle osseuse, nous avons d’abord tenté d’en contrôler l’impact avec un antioxydant, le N-acétyle cystéine (NAC). Nos résultats ont démontré que le NAC avait un effet significatif et diminuait la phosphorylation de la protéine STAT3 en raison d’une inhibition des kinases JAK2 et JAK3. Étonnamment, cet antioxydant retardait la différenciation de nos lymphocytes B qui étaient stimulés avec une forte interaction CD40-CD154. Par la suite, la comparaison des interactions CD40-CD154 et CD27-CD70 a permis de conclure qu’il était essentiel de réduire à son minimum l’interaction CD40-CD154 et qu’il fallait ajouter les cytokines IL-6 et IL-10. Les cellules CD31+CD38+CD138+ générées présentaient un phénotype similaire à celui des plasmocytes de la moelle osseuse. Malheureusement la fréquence de ces cellules était faible et leur viabilité insuffisante. Afin d’augmenter la survie de ces cellules le dernier volet de nos travaux visait à se rapprocher des niches de la moelle osseuse. Notre but a été atteint en ajoutant des cellules mésenchymateuses issues de la moelle osseuse en présence de 8% de dioxygène (O2). Les cellules CD31+CD38+CD138+ générées ont une excellente viabilité et représentent plus de 50% des cellules totales en culture. De plus, le modèle de culture est maintenant établi dans un milieu exempt de sérum et de protéines animales. Dans l’ensemble, nos résultats permettent de proposer la production ex vivo de plasmocytes autologues avec une perspective thérapeutique pour réduire les risques d’infections des patients devenues immunodéficients, suite à un traitement de radiothérapie ou de chimiothérapie.
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La matrice extracellulaire (MEC) subit plusieurs modifications au cours du vieillissement, ce qui altère ses propriétés biomécaniques. Les cellules responsables de la régénération de la portion myogénique du muscle sont les cellules satellites, qui, une fois activées, sont appelées les cellules progénitrices myogéniques (CPM). La rigidité du muscle, influence le devenir des CPM. La capacité régénérative du muscle squelettique diminue lors du vieillissement. Nous avons posé l’hypothèse selon laquelle la rigidité observée dans le tissu âgé pourrait nuire à la capacité régénérative des CPM. Nous avons tout d’abord validé les modifications subies par la MEC suite au vieillissement en les comparant au tissu adulte. Les résultats montrent une augmentation de la quantité de collagènes et de réticulation non enzymatique. En plus, une augmentation de la rigidité du muscle et des fibres individualisées a été observée par microscopie à force atomique (AFM). L’équipe s’est ensuite intéressée à leur activité myogénique dans un modèle de fibres musculaires en culture (ex vivo). Nous avons observé une diminution du nombre de cellules myogéniques sur les fibres de tissus âgés, comparativement aux tissus adultes. Nous avons montré que les proportions de cellules quiescentes sont plus élevées sur des fibres adultes suite à l’isolement et que les proportions de cellules prolifératives et en voie de différenciation sont plus élevées sur les fibres âgées. De plus, sur des fibres endommagées gardées en culture six jours, nous avons observé que les proportions de cellules prolifératives sont plus élevées sur les fibres adultes et que celles des cellules en voie de différenciation sont plus élevées sur les fibres âgées. Enfin, nous avons observé l’activité myogénique des CPM ainsi que l’impact de la rigidité en culture (in vitro). Nous n’avons observé aucune différence des capacités de prolifération et de différenciation des myoblastes adultes et âgés. En terminant, nos recherches ont montré qu’une rigidité de 2.0 kPa favorise un état prolifératif tandis qu’une rigidité de 18 kPa stimule plutôt l’engagement vers la différenciation. Ces résultats suggèrent que la rigidité peut être une cause de la diminution du potentiel régénératif du muscle vieillissant. En résumé, ces travaux soulignent l’importance de l’augmentation de la rigidité du microenvironnement sur les CPM comme cause de la diminution du potentiel de régénération du muscle vieillissant.
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International audience
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A produção mundial de nanomateriais tem aumentado nos últimos anos, em função de suas variadas aplicações tecnológicas e, como consequência do seu crescente uso e demanda, poderão existir riscos ambientais sendo a água o ambiente onde muitas destas substâncias podem exercer efeitos deletérios. Um dos nanomaterias de carbono mais utilizados é o fulereno, um composto orgânico lipofílico que pode se comportar como carreador de moléculas tóxicas, potencializando a entrada de contaminantes ambientais em órgãos específicos, fenômeno conhecido como “cavalo de Troia”. As microcistinas (MC) são cianotoxinas produzidas por cianobactérias durante episódios de floração, afetando aos organismos aquáticos e ao ser humano. Diversos estudos demonstram que organismos expostos tanto às MCs quanto ao fulereno podem causar produção excessiva de espécies ativas de oxigênio e alterar os níveis de antioxidantes. Além disso, outro fator que pode vir a intensificar o potencial tóxico de ambos é a incidência de radiação UVA. Sendo assim, procurou-se avaliar os efeitos em parâmetros de estresse oxidativo da co-exposição ex vivo da cianotoxina microcistina-LR (MC-LR) e o nanomaterial de carbono fulereno em brânquias do peixe Cyprinus carpio sob incidência de radiação UVA. Os resultados mostraram que: (a) houve uma perda da capacidade antioxidante no tratamento com MC-LR (baixa concentração) quando coexposta com fulereno no UVA em relação com o tratamento realizado sem co-exposição com fulereno; (b) o fulereno no UV diminuiu a atividade da enzima glutationa-Stransferase (GST) quando comparado com o controle no UV; (c) a MC-LR (alta concentração) co-exposta com fulereno foi capaz de diminuir as concentrações do antioxidante glutationa (GSH) quando comparado com o mesmo tratamento tanto no UVA quanto no escuro sem a co-exposição ao fulereno; (d) o tratamento MC-LR (baixa concentração) com UVA aumentou o dano oxidativo lipídico quando comparado com o controle UVA; (e) o fulereno não causou uma maior bioacumulação da microcistina no tecido. Sendo assim, pode-se concluir que o fulereno não apresentou o potencial de carregador de moléculas nessas concentrações de microcistina, porém, a co-exposição dos compostos diminuem tanto capacidade antioxidante total, como a concentração da GSH, podendo gerar problemas a longo prazo na detoxificação da toxina.
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Cellular models are important tools in various research areas related to colorectal biology and associated diseases. Herein, we review the most widely used cell lines and the different techniques to grow them, either as cell monolayer, polarized two-dimensional epithelia on membrane filters, or as three-dimensional spheres in scaffoldfree or matrix-supported culture conditions. Moreover, recent developments, such as gut-on-chip devices or the ex vivo growth of biopsy-derived organoids, are also discussed. We provide an overview on the potential applications but also on the limitations for each of these techniques, while evaluating their contribution to provide more reliable cellular models for research, diagnostic testing, or pharmacological validation related to colon physiology and pathophysiology.
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Visceral leishmaniasis (VL) in Brazil is a disease caused by Leishmania infantum chagasi (L.i.chagasi). The clinical evolution post-infection depends on the vertebrate host immune response, which is genetically mediated. This study aimed to evaluate the immune response of individuals living in endemic area for VL in the state of the Rio Grande do Norte, considering individuals with VL under treatment (n = 9), recovered VL <1 year post treatment (n = 10), > 10 years posttreatment (n = 9), uninfected individuals living in endemic areas (n = 7), individuals that lost DTH response (n=6) and asymptomatic individuals for VL (n=9). Peripheral blood cells were evaluated in the presence and absence of soluble Leishmania antigens (SLA) and ex vivo, to determine activation, presence of regulatory cells and memory cells. The Leishmania parasitemia and anti-Leishmania antibodies were determined respectively by qPCR and ELISA. Cells from individuals with VL under treatment showed less cell activation after stimulation with SLA for the markers CD4/CD69, CD8/CD69 and CD8/CD25 compared with VL post treatment treatment (p <0.001). Apparently uninfected individuals have a higher cell activation than symptomatic VL (p <0.001), with the exception of CD8/CD25 marker (p = 0.6662). On the other hand, in the ex-vivo group, significant differences were observed for CD4/CD69, CD8/CD69 and CD8/CD25 between the 4 groups due to increased cell activation present in cells of individuals symptomatic LV (p <0.001). VL cells under treatment, ex vivo, have a lower percentage of memory cells (CD4/CD45RO and CD8/CD45RO) than individuals VL post-treatment or control group (p = <0.01). Likewise, individuals with symptomatic VL have fewer regulatory cells when stimulated by SLA [CD4/CD25 (p = 0.0022) and CD4/FOXP3 (p = 0.0016)] and in the ex-vivo group (p = 0.0017). Finally, DNA isolated from recovered VL contained Leishmania DNA, supporting the hypothesis of non-sterile clinical cure for Leishmania infection. Recovered VL, even 10 years after treatment have high levels of memory cells, which may be due to the presence of stimulation, either by reexposure to Leishmania or non-sterile cure
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Les Erythropoietin-producing hepatocyte (EPH) sont la plus grande famille de récepteurs tyrosine kinase. Leurs ligands, les éphrines (EFNs), sont aussi des molécules exprimées à la surface cellulaire. Les EPH/EFNs sont impliqués dans de nombreux processus biologiques. L'hypertension artérielle (PA) est une maladie chronique qui, aujourd'hui, est devenue un problème médical critique dans le monde entier et un enjeu de santé publique. La découverte de nouvelles thérapeutiques de l'hypertension sont d'une grande importance pour la santé publique. Jusqu’à tout récemment, il existe seulement quelques études concernant le rôle de l’axe EPH/EFNs sur la fonction des cellules musculaires lisses vasculaires (CMLV). Dans nos études précédentes, nous avons montré qu'EPHB6 et EFNB1, de concert avec les hormones sexuelles, régulent la PA. Dans la présente étude, nous avons constaté que les différents membres de la famille EPH/EFN peuvent réguler soit positivement, soit négativement, la contractilité des CMLV et la PA: tandis que EPHB4 et EFNB2 appartiennent à la première catégorie, EFNB1, EFNB3 et EPHB6 appartiennent à la deuxième. In vivo, des souris males, mais non pas des femelles, porteuses d’une mutation EPHB4 (KO) spécifique du muscle lisse présentent une PA diminuée, comparée aux souris témoins (WT). Les CMLV de souris EPHB4 KO, en présence de testostérone, ont montré une contractilité réduite lors de la stimulation par la phényléphrine (PE). Au niveau moléculaire, la phosphorylation de la protéine kinase II dépendante de Ca2+/calmoduline et de la kinase de la chaine légère de la myosine (CLM) est augmentée, tandis que la phosphorylation de la kinase de la CLM est réduite dans les CMLV KO lors de la stimulation par PE, par rapport au WT CMLV. Cela fournit une base moléculaire à la réduction de la PA et de la contractilité des CMLV chez les souris EPHB4 KO. EFNB2 est le ligand majeur de l’EPHB4. Comme attendu, les souris EFNB2 KO spécifique du muscle lisse avaient un phénotype de PA semblable, quoique non identique, aux souris EPHB4 KO. Les souris mâles EFNB2 KO, mais pas femelles, sous régime régulier ou riche en sel, présentent une PA réduite, par rapport à leurs homologues WT. Au niveau cellulaire, les CMLV des souris KO ont montré une contractilité réduite lors de la stimulation par PE par rapport aux témoins WT. Une région de l’acide aminé (aa) 313 à l’aa 331 dans la partie intracellulaire d’EFNB2 est essentielle pour la signalisation inverse qui régule la contractilité des CMLV, selon des études de mutation-délétion. Dans une étude de génétique humaine, nous avons identifié, dans le gène EFNB2, six SNP qui étaient associées significativement au risque d'hypertension artérielle, de façon dépendante du sexe, ce qui corrobore nos résultats chez les souris. En revanche, la délétion du gène EFNB3 (KO) chez les souris femelles aboutit à une PA élevée et à une augmentation des résistances des petites artères in vivo, améliore la contractilité des petites artères ex-vivo et augmente la contractilité des CMLV in vitro. Les souris mâles KO ont une PA normale, mais la castration conduit à une augmentation significative de la PA dans les souris KO, mais pas dans les souris WT. Les CMLV des souris KO femelles ont montré une phosphorylation accrue de la CLM et une phosphorylation réduite de la kinase de la CLM, ce qui fournit à nouveau une base moléculaire aux phénotypes de PA et de contractilité des CMLV observés. Ce changement de signalisation est attribuable à une protéine adaptatrice Grip1. En effet, dans une étude d'association pan génomique par le Consortium International pour la Pression Sanguine, un SNP dans le gène GRIP1 a approché le seuil de significativité de la valeur p pour son association avec la pression diastolique. Nos recherches, pour la première fois, ont révélé que EPH/EFNs sont de nouveaux composants dans le système de régulation de la PA. Les membres de la famille EPH/EFN peuvent agir comme des forces Yin et Yang pour régler finement le tonus des vaisseaux pour assurer l'homéostasie de la PA et de sa régulation. Ces effets de EPH/EFNs dépendent du sexe et des niveaux d’hormones sexuelles. À partir de ces nouvelles connaissances, nous pourrions développer une nouvelle thérapie personnalisée pour l’hypertension artérielle, utilisant des antagonistes d'hormones sexuelles ou des thérapies de remplacement d'hormones sexuelles, selon les niveaux d'hormones sexuelles des patients et les mutations dans les gènes de l'EPH/EFN.
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Ao longo do processo de furação, muitas vezes utilizado para a fixação de implantes, é gerado um aumento de temperatura. Se o aumento da temperatura for acima dos 47˚ pode ocorrer a necrose do tecido ósseo com a consequente diminuição da eficiência do sistema de fixação. No presente estudo foram utilizados fémures de bovino ex-vivo com o objetivo de estudar o efeito da velocidade de rotação e diâmetro da broca no aumento de temperaturas durante o processo de furação.
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The crystalline lens allows the eye to focus on near and far objects. During the aging process, it loses its ability to focus and often becomes cloudy during cataract formation. At this point, traditional medical therapy replaces the lens with an artificial replacement lens. Although replacement lenses for the crystalline lens have been implanted since 1949 for cataract surgery, none of the FDA-approved lenses mimic the anatomy of the natural lens. Hence, they are not able to focus in a manner similar to the youthful lens. Instead, they function in a manner similar to the aged lens and only provide vision at a single distance or at a very limited range of focal distances. Patients with the newest implants are often obliged to use reading glasses when using near vision, or suffer from optical aberrations, halos, or glare. Therefore, there is a need to provide youthful vision after lens surgery in terms of focusing ability, accurate optical power, and sharp focus without distortion or optical aberrations.
This thesis presents an approach to restoring youthful vision after lens replacement. An intraocular lens (IOL) that can provide accurate visual acuity along with focusing ability is proposed. This IOL relies on the natural anatomy and physiology of the eye, and therefore is actuated in a manner identical to the natural lens. In addition, the lens has the capability for adjustment during or after implantation to provide high-acuity vision throughout life.
The natural anatomy and physiology of the eye is described, along with lens replacement surgery. A lens design is proposed to address the unmet need of lens-replacement patients. Specific care in the design is made for small surgical incisions, high visual acuity, adjustable acuity over years, and the ability to focus similar to the natural lens. Methods to test the IOL using human donor tissue are developed based upon prior experiments on the ex vivo natural lens. These tools are used to demonstrate efficacy of the newly developed accommodating intraocular lens.
To further demonstrate implant feasibility, materials and processes for building the lens are evaluated for biocompatibility, endurance, repeatable manufacture, and stability. The lens biomechanics are determined after developing an artificial anatomy testing setup inspired by the natural anatomy of the human focusing mechanism. Finally, based upon a mechanical and optical knowledge of the lens, several improved lens concepts are proposed and demonstrated for efficacy.
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Background Cerebrospinal fluid accumulation in hydrocephalus produces an elevation of intraventricular pressure with pathological consequences on the periventricular brain parenchyma including ischemia, oedema, oxidative stress, and accumulation of metabolic waste products. Here we studied in the hyh mouse, an animal model of congenital hydrocephalus, the role of reactive astrocytes in this clinical degenerative condition. Materials and Methods Wild type and hydrocephalic hyh mice at 30 days of postnatal age were used. Three metabolites related to the oxidative and neurotoxic conditions were analysed in ex vivo samples (glutathione, glutamine and taurine) using High Resolution Magic Angle Spinning (HR-MAS). Glutathione synthetase and peroxidase, glutamine synthetase, kidney-type glutaminase (KGA), and taurine/taurine transporter were immunolocated in brain sections. Results Levels of the metabolites were remarkably higher in hydrocephalic conditions. Glutathione peroxidase and synthetase were both detected in the periventricular reactive astrocytes and neurons. Taurine was mostly found free in the periventricular parenchyma and in the reactive astrocytes, and the taurine transporter was mainly present in the neurons located in such regions. Glutamine synthetase was found in reactive astrocytes. Glutaminase was also detected in the reactive astrocytes and in periventricular neurons. These results suggest a possible protective response of reactive astrocytes against oxidative stress and neurotoxic conditions. Conclusions Astrocyte reaction seems to trigger an anti-oxidative and anti-neurotoxic response in order to ameliorate pathological damage in periventricular areas of the hydrocephalic mice.
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Dissertação de Mestrado, Ciências Biomédicas, Departamento de Ciências Biomédicas e Medicina, Universidade do Algarve, 2014
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Dissertação de Mestrado, Oncobiologia: Mecanismos Moleculares do Cancro, Departamento de Ciências Biomédicas e Medicina, Universidade do Algarve, 2016
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Propósito y Método del Estudio: Introducción. La generación de implantes para el tratamiento y regeneración de afecciones del tejido óseo representan una enorme oportunidad de desarrollo e innovación para muchos campos de la salud humana. Metodología: nosotros generamos un implante de tres componentes (I-3C) constituido por células madre mesenquimales (CMMs), transducidas ex vivo con un vector adenoviral que expresa una combinación de las proteínas morfogenéticas de hueso 2 y 7 (AdBMP2/7), embebidas en una matriz ósea desmineralizada (MOD). Este implante fue probado en un modelo ovino (Ovis aries) en una lesión sometida a carga. Resultados: los ensayos in vitro demostraron que el tratamiento seleccionado con mayor potencial osteogénico es el que contiene la combinación AdBMP2/7 comprobado por PCR en tiempo real, Western Blot y tinciones histológicas e inmunohistoquímicas para las proteínas marcadoras de inducción a hueso, osteocalcina y colágeno tipo I. El implante fue colocado en la zona de la lesión, creada por una distracción en la diáfisis media de la tibia. Se probaron tres grupos de experimentación: control 1 sin implante (S-I); control 2 implante con CMMs (I-CMMs); implante de 3 componentes CMMs modificadas genéticamente con adenovirus que expresan proteínas morfogenéticas de hueso 2 y 7 que se encuentran embebidas en una matriz de hueso desmineralizado (I-3C). Resultados: el seguimiento radiográfico por 10 semanas después de la distracción ósea demostró una reducción en el tiempo de consolidación del grupo I-3C. La tomografía computarizada demostró en ese mismo grupo, una forma y estructura del hueso postmortem muy parecida a la de una tibia sin lesión. Estos hallazgos fueron corroborados por los ensayos de compresión e histológicos, demostrando que la calidad del hueso nuevo formado fue mayor que la de los grupos sin implante y con CMMs sin modificación genética. Contribuciones y Conclusiones: se logró desarrollar un implante de tres componentes constituido por células madre mesenquimales (CMMs), transducidas ex vivo con un vector adenoviral que expresa una combinación de las proteínas morfogenéticas de hueso 2 y 7 (AdBMP2/7), que nos permitirá continuar con los estudios clínicos necesarios para evaluar principalmente defectos en huesos y enfermedades relacionadas con el sistema óseo.
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Purpose: To prepare and evaluate bioadhesive buccal films of diltiazem hydrochloride (a L-type calcium channel blocker) for overcoming the limitations of frequent dosing, low bioavailability and gastrointestinal discomfort of oral delivery. Methods: Buccal films were prepared by solvent casting technique using sodium carboxymethylcellulose, polyvinyl pyrrolidone K-30 and polyvinyl alcohol. The films were evaluated for weight, thickness, surface pH, swelling index, in vitro residence time, folding endurance, in vitro release, ex-vivo permeation (across porcine buccal mucosa) and drug content uniformity. Results: The drug content of the formulations was uniform with a range of 18.94 ± 0.066 (F2) to 20.08 ± 0.07 mg per unit film (F1). The films exhibited controlled release ranging from 58.76 ± 1.62 to 91.45 ± 1.02 % over a period > 6 h. The films containing 20 mg diltiazem hydrochloride, polyvinyl alcohol (10 %) and polyvinyl pyrrolidone (1 % w/v) i.e. formulation F5, showed moderate swelling, convenient residence time and promising drug release, and thus can be selected for further development of a buccal film for potential therapeutic uses. Conclusion: The developed formulation is a potential bioadhesive buccal system for delivering diltiazem directly to systemic circulation, circumventing first-pass metabolism, avoiding gastric discomfort and improving bioavailability at a minimal dose.
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Advances in culture independent technologies over the last decade have highlighted the pivotal role which the gut microbiota plays in maintaining human health. Conversely, perturbations to the composition or actions of the ‘normal/functioning’ microbiota have been frequently associated with the pathogenesis of several disease states. Therefore the selective modulation of enteric microbial communities represents a viable target for the development of novel treatments for such diseases. Notably, while bovine whey proteins and exercise have been shown to positively influence several physiological processes, such as energy balance, their effect on the composition or functionality of the gut microbiota remains largely unknown. In this thesis, a variety of ex vivo, murine and human models are used in conjunction with high-throughput DNA sequencing-based analysis to provide valuable and novel insights into the impact of both whey proteins and exercise on enteric microbial communities. Overall the results presented in this thesis highlight that the consumption both whey protein isolate (WPI), and individual component proteins of whey such as bovine serum albumin (BSA) and lactoferrin, reduce high fat diet associated body weight gain and are associated with beneficial alterations within the murine gut microbiota. Although the impact of exercise on enteric microbial communities remains less clear, it may be that longer term investigations are required for the true effect of exercise on the gut microbiota to be fully elucidated.