Please use this identifier to cite or link to this item: http://hdl.handle.net/1843/58993
Type: Tese
Title: Efeitos de uma dieta rica em fibras solúveis na cicatrização de feridas cutâneas infectadas por Pseudomonas aeruginosa em camundongos diabéticos
Authors: Marina Barcelos de Miranda
First Advisor: Lucíola da Silva Barcelos
First Co-advisor: Flaviano dos Santos Martins
First Referee: Eline Lima Borges
Second Referee: Caio Tavares Fagundes
Third Referee: Puebla Cassini Vieira
metadata.dc.contributor.referee4: Raquel Alves Costa
Abstract: As feridas diabéticas apresentam a cicatrização prejudicada e colonização por bactérias que comprometem ainda mais o processo de cicatrização. Nossa hipótese é que as ações locais das fibras solúveis na microbiota intestinal têm um impacto sistêmico na cicatrização da pele. Avaliamos os efeitos de uma dieta enriquecida com pectina na cicatrização de células de feridas excisionais usando um modelo experimental murino de uma ferida diabética infectada por Pseudomonas aeruginosa. Camundongos C57BL6 receberam uma dieta padrão suplementada com pectina e foram divididos nos seguintes grupos: saudáveis, diabéticos e diabéticos com feridas infectadas. O diabetes foi induzido com estreptozotocina e confirmado pela presença de glicosúria e intolerância à glicose intraperitoneal. Em seguida, as dietas experimentais foram fornecidas. Após 14 dias, as feridas foram confeccionadas e inoculadas com P. aeruginosa. Após 7 e 14 dias de ferimento, os animais foram sacrificados e as feridas, sangue e fezes foram coletados. A pectina não alterou o peso. A taxa de sobrevivência dos camundongos saudáveis foi de 100%, e a dos outros grupos foi bem menor, com exceção do grupo diabético que recebeu pectina e teve uma taxa de sobrevivência de aproximadamente 60%. A pectina otimizou o fechamento de feridas em grupos saudáveis e diabéticos, mesmo na presença de infecção. Independentemente da dieta aplicada, as feridas diabéticas infectadas apresentaram a mesma carga bacteriana. Corroborando com esses dados, o crescimento in vitro de P. aeruginosa não foi afetado pela microbiota aeróbia da pele, independentemente de a pele ter sido obtida de animais que receberam ou não dieta rica em pectina. Histologicamente, a pectina promoveu a redução do tecido de granulação nas feridas de animais saudáveis (7º dia) e animais diabéticos sem infecção (14º dia), mas não em feridas infectadas, e estimulou a epitelização e melhorou o escore total das feridas de todos os grupos, independentemente da presença de infecção. Apenas no grupo de diabéticos infectados suplementados com pectina foi observado aumento do infiltrado inflamatório no 7º dia após a lesão. A dieta rica em pectina proporcionou maior contagem de capilares nas feridas dos grupos diabéticos, independentemente da presença de infecção. Sistemicamente, a dieta rica em pectina não influenciou os níveis séricos de proteínas totais, albumina e creatinina de nenhum grupo. No entanto, promoveu aumento significativo nos níveis de triglicerídeos e VLDL em animais diabéticos com feridas não infectadas. As análises de sequenciamento metagenômico baseado no rRNA 16S mostraram mudanças relevantes nas comunidades microbianas locais do cólon e remotas da pele. A dieta rica em pectina aumentou a abundância relativa do filo Bacterioidetes e reduziu Firmicutes no intestino de animais diabéticos. Na infecção da ferida, a pectina promoveu novamente o aumento relativo do filo Bacterioidetes e reduziu Firmicutes nas fezes de animais diabéticos. Considerando os efeitos remotos sobre a microbiota cutânea, a pectina promoveu aumento relativo no filo Proteobacteria e reduziu Firmicutes na pele intacta do diabético, mas não nas feridas desses animais. Porém, em nítido contraste, na presença de infecção, a pectina promoveu redução na abundância relativa no filo Proteobacteria e aumentou Firmicutes nas feridas de camundongos diabéticos. Nossos dados sugerem que uma dieta rica em pectina aumenta a sobrevida de animais diabéticos e acelera o fechamento de suas feridas na pele, mesmo na presença de infecção. O efeito modulador da pectina suplementada oralmente na microbiota do cólon e da pele também foi evidenciado. Esses dados sugerem um potencial efeito prebiótico dessa fibra solúvel na cicatrização de feridas cutâneas.
Abstract: Diabetic wounds have impaired healing dynamics and are often colonized by bacteria, which further compromise the healing process. Oour group has studied the use of soluble fibers as healing stimulators. We hypothesized that the local actions of soluble fibers in the intestinal microbiota have a systemic impact on skin healing. We evaluated the effects of a pectin-enriched diet on the healing of excisional wound cells using an experimental murine model of a diabetic wound infected with Pseudomonas aeruginosa. C57BL6 mice received a standard diet supplemented with pectin and were divided into the following groups: healthy, diabetic, and diabetic with infected wounds. Diabetes was induced using streptozotocin and confirmed by the presence of glycosuria and intraperitoneal glucose intolerance. Immediately thereafter, experimental diets were provided. Then, after 14 days, wounds were prepared and inoculated with P. aeruginosa. After 7 and 14 days of wounding, the animals were euthanized and the wounds, blood, and feces were collected. Pectin did not alter weight. The survival rate of the healthy mice was 100%, and that of the other groups was much lower, with the exception of the diabetic group that received pectin and had a survival rate of approximately 60%. Pectin optimized wound closure in both healthy and diabetic groups, even in the presence of infection. Even so, regardless of the applied diet, the infected diabetic wounds showed the same bacterial load. Corroborating this data, in vitro growth of P. aeruginosa was not affected by the aerobic skin microbiota, regardless of whether the skin was obtained from animals that received or not a diet rich in pectin. Histologically, pectin promoted the reduction of granulation tissue in the wounds of healthy animals (7th day) and diabetic animals without infection (14th day), but not in infected wounds, and stimulated epithelialization and improved the total score of the wounds of all groups, regardless of the presence of infection. Interestingly, only in the infected diabetic group supplemented with pectin, an increase in the inflammatory infiltrate was observed on the 7th day after the injury. The pectin-rich diet provided higher capillary counts in the wounds of diabetic groups, regardless of the presence of infection. Systemically, the pectin-rich diet did not influence the serum levels of total proteins, albumin, and creatinine of any group. However, it promoted a significant increase in triglyceride and VLDL levels in diabetic animals with uninfected wounds. The 16S rRNA-based metagenomic sequencing analyses showed relevant changes in the local colonic and remote skin microbial communities. The pectin-rich diet increased the phylum Bacterioidetes and reduced Firmicutes in the intestine of both healthy and diabetic animals. In the presence of skin wounds, pectin maintained this effect only in healthy mice. Interestingly, under wound infection, pectin again promoted the increase in the phylum Bacterioidetes and reduced Firmicutes in the feces of diabetic animals. Considering the remote effects on cutaneous microbiota, pectin increased the phylum Proteobacteria and reduced Firmicutes in the intact diabetic skin, but not in the wounds from these animals. However, in sharp contrast, in the presence of infection, pectin reduced the phylum Proteobacteria and increased Firmicutes in the wounds of diabetic mice. Overall, our data suggest that a pectin-rich diet increases the survival of diabetic animals and accelerates the closure of their skin wounds, even in the presence of infection. The modulatory effect of oral-supplemented pectin on the colonic and skin microbiota was also evidenced. These data suggest a potential prebiotic effect of this soluble fiber on cutaneous wound healing.
Subject: Fenômenos Fisiológicos da Pele
Diabetes Mellitus
Cicatrização
Pectinas
language: por
metadata.dc.publisher.country: Brasil
Publisher: Universidade Federal de Minas Gerais
Publisher Initials: UFMG
metadata.dc.publisher.department: ICB - INSTITUTO DE CIÊNCIAS BIOLOGICAS
metadata.dc.publisher.program: Programa de Pós-Graduação em Ciências Biológicas - Fisiologia e Farmacologia
Rights: Acesso Restrito
metadata.dc.rights.uri: http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/pt/
URI: http://hdl.handle.net/1843/58993
Issue Date: 27-Apr-2023
metadata.dc.description.embargo: 27-Apr-2025
Appears in Collections:Teses de Doutorado

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