Please use this identifier to cite or link to this item: http://hdl.handle.net/1843/42333
Type: Tese
Title: Efeito protetor de L. diolivorans 1Z isolado de grãos de kefir na infecção experimental com Salmonella enterica subsp. enterica sorovar Typhimurium em modelo murino
Authors: Mário Abatemarco Júnior
First Advisor: Elisabeth Neumann
First Co-advisor: Jacques Robert Nicoli
Abstract: Kefir é uma bebida fermentada, ácida, levemente alcoólica, obtida pela dupla fermentação (alcoólica e ácido-lática) do leite pelas BAL e leveduras presentes nos grãos de kefir. A microbiota dos grãos é composta principalmente por bactérias do ácido lático e leveduras, sendo que o gênero Lactobacillus perfaz aproximadamente 90% da microbiota dos grãos. Vários efeitos benéficos têm sido atribuídos à ingestão do kefir, como por exemplo, melhora da intolerância a lactose, efeito hipocolesterolêmico, entre outros. Parte desses efeitos benéficos pode ser atribuído aosLactobacillus, o que faz dos grãos uma fonte de microrganismos com potencial probiótico. Assim sendo, o objetivo desse trabalho foi avaliar o potencial probiótico de Lactobacillusdiolivorans 1Z, isolado de grãos de kefir. Cinco amostras de Lactobacillus (L. satsumensis 18P, L. kefiranofaciens 8U, L. casei 25P, L. perolens 17P2 e L. diolivorans 1Z) isolados de grãos cultivados em leite ou em água açucarada e previamente caracterizadas como potenciais probióticos por ensaios in vitro, foram submetidas a um ensaio para avaliar a taxa de sobrevivência e variação de peso em camundongosconvencionais, tratados ou não, e desafiados oralmente com SalmonellaTyphimurium. A administração oral diária de cultura liofilizada de L. diolivorans 1Z resultou em sobrevivência de 70% dos animais após o desafio com o patógeno e ganho de peso durante todo o período avaliado. Animais isentos de germes foram monoassociados com L.diolivorans 1Z por dose única oral de 108 UFC do microrganismo liofilizado e após sete dias de monoassociação foram desafiados oralmente com S. Typhimurium (grupo PS). Grupos de animais foram sacrificados nos tempos dois, quatro, seis e oito dias após a infecção, sendo que para cada dia, um grupo controle de animais não monoassociadoscom olactobacilo e desafiado pelo patógeno também foi sacrificado (grupo CS). Nesses mesmos tempos, grupos de animais monoassociados e não desafiados também foram sacrificados (grupo CP). Foram retirados dos animais íleo e fígado, para análise histopatológica, morfométrica e detecção de citocinas pró e anti-inflamatórias; fezes para avaliação do antagonismo in vivo e ex vivo; fígado e baço para avaliação da translocação da salmonela e fluido intestinal para detecção de sIgA. A administração de L. diolivorans 1Z não induziu alterações patológicas na mucosa ileal e hepática, não aumentou a expressão de citocinas pró-inflamatórias no íleo e fígado (P>0,05) e aumentou os títulos de sIgA (P<0,05) quando comparadas ao grupo controle isento de germe (grupo GF). A contagem de salmonela nas fezes dos animais PS foi estatisticamente menor a partir do quarto dia de infecção quando comparado com o grupo CS (P<0,05). A análise histopatológica revelou menor dano àmucosaileal, comprovada pelo menor perímetro de lesões graves atribuídas à infecçãonos animais do grupo PS em relação ao grupo CS (P<0,05) no oitavo dia de infecção. Esses achados foram acompanhados poruma menor expressão das citocinas pró-inflamatórias IFN-γ e TNF-α no tecido intestinal. A contagem de salmonela no fígado dos animais PS foi menor em relação ao grupo CS (P<0,05), alcançando níveis indetectáveis após o sexto dia de infecção o que poderia ser explicado pelo aumento da secreção de sIgA no conteúdo intestinal e por um aparente aumento do número de células de Küpffer no grupo PS.No fígado, a expressão das citocinas pró-inflamatórias IFN-γ, TNF-α, IL1-β e da enzima iNOS e anti-inflamatórias IL-10 e TGF-β aumentou de maneira progressiva ao longo dos dias de infecção nos grupos PS e CS. Comparando os dois grupos, uma tendência à diminuição da expressão das citocinas pró-inflamatórias e aumento das anti-inflamatórias foi observada no grupo PS em relação ao grupo CS (P>0,05). Não foram detectadas diferenças no número de núcleos/mm2no fígado entre os grupos PS e CS (P>0,05) o que indica que o tratamento com L. diolivorans 1Z não foi capaz de diminuir o infiltrado inflamatório para o referido órgão. No entanto, a análise qualitativa das lâminas de fígado coradas em HE, revelou que o perfil de células inflamatórias presentes no fígado dos animais do grupo CS foi predominantemente polimorfonuclear, enquanto no grupo PSfoipredominantementemononuclear.,Como consequência, a resposta inflamatória no fígado dos animais do grupo PS foi mais rápida e eficiente para a diminuição da contagem de S. Typhimurium no órgão. Os resultados desse trabalho sugerem que L. diolivorans 1Z é uma linhagem potencialmente probiótica, segura e capaz de proteger da morte animais desafiados por S. Typhimurium, aparentemente por mecanismos imunológicos que merecem ser aprofundados em trabalhos futuros.
Abstract: Kefir grains are composed by yeasts and lactic acid bacteria and the genus Lactobacillus make up an important part of the microbiota of the grains. Various beneficial effects have been attributed to ingestion of kefir, for example, improvement of lactose intolerance, hypocholesterolemic and immunomodulatory effects, among others. Part of these beneficial effects can be attributed to the lactobacilli, which makes kefir grains a source of potential probiotic microorganisms. Therefore, the objective of this work was to evaluate the probiotic capacity of lactobacilli isolated from Brazilian kefir grains cultured in milk or brown sugar solution. The survival rate and weight variation of mice treated or not with Lactobacillus strains (L. satsumensis 18P, L. kefiranofaciens 8U, L. casei 25P, L. perolens 17P2 and L. diolivorans 1Z) and challenged orally with Salmonella entericasubsp.entericaserovarTyphimurium were tested. L. diolivorans 1Z was selected for the best results (70% of the mice survived and continued gaining weight during the entire period of infection). After that, germfree mice were monoassociated with L. diolivorans 1Z by an oral single dose of 108 CFU of the lyophilized microorganism and after seven days were challenged orally with S.Typhimurium (PS group). Groups of animals were sacrificed at two, four, six and eight days after infection, and for each day, a control group (germfree mice challenged by the pathogen – CS group) was also sacrificed.At the same time, groupsofmonoassociatedand non-challengedanimals were also sacrificed (CP group) It was taken from the animals the ileum, for histopathological analysis and detection of pro and antiinflamatory cytokine gene expression; feces for antagonistic assay; and liver for enumeration of Salmonella, histopathological and morphometric analysis and intestinal fluid for sIgA detection. The administration of L. diolivorans 1Z didnot induce pathological changes in theileal mucosa andliver, did not increase theexpressionofproinflammatorycytokines in the ileum and liver (P> 0.05) andincreasedthesIgAtiters (P <0.05) when compared to the germ free control group (GF group). The number of Salmonella in feces of animals from PS group was statistically lesser than in CS Group (P < 0.05) from the fourth day of infection. The histopathological analysis revealed less damage of the ileal mucosa in PS group when compared to CS group from the sixth day after the infection. These results are in accordance with the reduction in Salmonella counts and lower expression of proinflammatory cytokines IFN-γ and TNF-α in intestine in PS group mice. The number of Salmonella in liver from group PS was smaller when compared to the CS group, reaching undetectable levels after the sixth day of infection that could be explained by an apparent increase in Küpffer cells and by increasedsecretionofsIgA in intestinal fluid in the PS group. In the liver, the expressionoftheproinflammatorycytokines IFN-γ, TNF-α, IL1-β andtheenzymeiNOSandanti-inflammatory IL-10 and TGF-β increased progressively over the days of infection in the PS and CS. Comparing the two groups, a tendency to decrease the expression of pro-inflammatory cytokines and increase of anti-inflammatory was observed in the PS group in relation to the CS group (P> 0.05). No differences were detected in the number of nuclei / mm2 in the liver between the PS and CS groups (P> 0.05) indicating that treatment with L. diolivorans 1Z wasnot able to decrease the inflammatory infiltrate for the liver. However, the qualitative histological analysis of the liver revealed that the inflammatory cell profile present in theorgan of the CS groupwaspredominantlypolymorphonuclear, while in the PS group it was predominantly mononuclear. As a consequence, the inflammatory response in the liver of the animals of the PS group was faster and more efficient for the decrease of the count of S. Typhimurium in the organ. The results of this work suggest that L.diolivorans 1Z is a potentiallyprobioticline, safe and capable of protecting animals challenged by S. typhimurium, apparentlybyimmunological mechanisms that deserve to be studied in future works.
Subject: Microbiologia
Kefir
Lactobacillus
Probióticos
language: por
metadata.dc.publisher.country: Brasil
Publisher: Universidade Federal de Minas Gerais
Publisher Initials: UFMG
metadata.dc.publisher.department: ICB - DEPARTAMENTO DE MICROBIOLOGIA
metadata.dc.publisher.program: Programa de Pós-Graduação em Microbiologia
Rights: Acesso Aberto
metadata.dc.rights.uri: http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/pt/
URI: http://hdl.handle.net/1843/42333
Issue Date: 23-Mar-2018
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