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Type: Tese de Doutorado
Title: Efeitos imunobiológicos de dietas contendo aminoácidos livres
Authors: Adna Luciana de Souza
First Advisor: Ana Maria Caetano de Faria
First Co-advisor: Ana Cristina Gomes Santos
Abstract: Os nutrientes são capazes de modular o sistema imune em diversos aspectos, incluindo o seu desenvolvimento e homeostase. Após o desmame, as proteínas da dieta são essenciais para a maturação do tecido linfoide associado ao intestino (GALT) e modulação de atividade imunológicas sistêmicas tais como a resposta imune à infecção, a indução da tolerância nasal, a tolerância oral e respostas alérgicas. Porém, em situações de maturidade imunológica, em animais adultos, o papel das proteínas da dieta na operação do sistema imune não está claro. Entender os efeitos imunológicos das dietas contendo proteínas intactas ou aminoácidos (AA) livres é de grande importância na prática clínica, sobretudo em situações de inflamação intestinal nas quais dietas elementares contendo AA livres são utilizadas. A terapia nutricional é um ponto importante no tratamento das doenças inflamatórias intestinais, porém não há consenso sobre a formulação dietética mais adequada. Dessa forma, o objetivo do trabalho é estudar os efeitos imunobiológicos de dietas contendo aminoácidos livres ou proteínas intactas em animais adultos em situações fisiológicas e também durante a inflamação intestinal. Em todos os protocolos experimentais foram utilizados camundongos C57BL/6, machos com idade inicial de oito semanas. Esses animais foram alimentados com ração comercial desde o desmame até o início do protocolo experimental. As dietas experimentais seguiram o padrão AIN93G, sendo as modificações realizadas somente na composição da fonte nitrogenada (dieta contendo aminoácidos ou contendo caseína). Para a avaliação em situação fisiológica, os animais receberam a dieta contendo AA livres (dieta AA) ou caseína (dieta CAS) durante cinco semanas. O consumo de dieta AA não alterou o peso corporal e os exames bioquímicos indicativos do estado nutricional, porém provocou diversas alterações imunobiológicas, entre elas a redução sérica dos níveis imunoglobulinas e o aumento de diversas citocinas do intestino delgado e cólon como IL-17A, IL-10 e TGF-. No baço desses animais, ao contrário, ocorreu redução dos níveis de praticamente todas as citocinas avaliadas. Essas alterações foram observadas principalmente após uma semana de consumo da dieta. O grupo que consumiu dieta AA também apresentou aumento do número de células totais, células ativadas, linfócitos Th17 e T reguladores na lâmina própria do intestino delgado, mas não do cólon. Nesse caso, as diferenças entre os grupos foram observadas tardiamente, principalmente após cinco semanas. A morfologia intestinal apresentou-se alterada no grupo dieta AA, com aumento do tamanho do vilo e maior profundidade da cripta no intestino delgado e aumento do infiltrado celular, redução de células caliciformes e edema da camada submucosa no cólon. O papel da dieta AA também foi avaliado em situações de inflamação intestinal. Nesse caso, as dietas AA e CAS foram ofertadas em dois momentos diferentes do desenvolvimento da colite induzida por sulfato de sódio dextrano (DSS), sendo o primeiro juntamente com o consumo de DSS e o segundo previamente à indução da colite. A dieta AA provocou exacerbação da inflamação intestinal quando consumida previamente ou durante a indução da colite, o que foi evidenciado pelos escores clínico e histológico aumentados e pela redução do comprimento do cólon. Em conclusão, o consumo de dietas contendo AA livres em substituição às proteínas intactas não altera o estado nutricional, porém provoca diversas alterações imunológicas intestinais e sistêmicas em camundongos adultos. Essas alterações são proporcionais ao tempo de consumo das dietas. A presença de aminoácidos livres na dieta provoca também exacerbação da inflamação intestinal. Dessa forma, dietas contendo aminoácidos livres devem ser utilizadas com cautela na prática.
Abstract: Nutrients are capable of modulating the immune system in several ways, including the development and maintenance of immune homeostasis. After weaning, dietary proteins are essential for the maturation of the gut-associated lymphoid tissue (GALT) and modulation of systemic immune activity, such as response to infection, nasal and oral tolerance induction and allergic responses. In situations of immunological maturity, in adult animals, the role of dietary protein in the immune system is not known. To understand the immune effects of diets containing free amino acids (AA) is very important in clinical routine, especially in situations of intestinal inflammation in which elemental diets containing AA are used. Nutritional therapy is a commonly used complementary tool in the treatment of inflammatory bowel disease, but there is no consensus about the most appropriate dietary formulation. Thus, the objective of this study was to analize the immunobiological effects of diets containing either free amino acids (AA diet) or intact proteins (casein) in adult animals in physiological conditions as well as during intestinal inflammation. In all experimental protocols, 8 week-old mice C57BL/6 were chosen. AIN93 diet containing either 15% casein (CAS diet) or equivalente amounts of AA (AA diet) were used. For evaluation analysis in physiological conditions, animals received either CAS or AA diet for five weeks. AA diet consumption did not change weight or biochemical tests indicative of nutritional status, however it lead to several immunobiological changes in mice, such as reduction of serum immunoglobulins and increase of several cytokines in the small intestine and colon, including IL-17, IL-10 and TGF- . Conversely, there was a reduction of virtually all cytokines evaluated in spleen of AA-fed mice. These alterations were observed mainly after one week of diet consumption. Animals form the amino acid group also showed an increase of total cells, activated cells, Th17 and regulatory T lymphocytes in the lamina propria of the small intestine, but not in the colon. In this case, differences among the groups were seen later, particularly after five weeks. Intestinal morphology was altered in the AA group, including increase of villus size and crypth depth in the small intestine and increase of cellular infiltration, reduction of globlet cells and edema of the submucosal layer in the colon. The impact of AA diet consumption also was evaluated in inflammatory situations. In this case, AA and CAS diets were offered either during the development of colitis induced by dextran sulfate sodium (DSS) or prior to colitis induction. AA diet caused exacerbation of intestinal inflammation when consumed previously and during colitis induction. This was evidenced by the increased clinical and histological scores and shortening of the colon in AA-fed mice. In conclusion, consumption of diets containing free AA to replace the intact proteins does not change the nutritional status, but causes several intestinal and systemic immunological changes in adult animals. Severity of these changes are proportional to the time of diet consumption. Presence of free amino acids in the diet causes exacerbation of intestinal inflammation. Thus, the use of diets containing free amino acids should be used with caution in clinical practice, specially during intestinal inflammation.
Subject: Bioquímica e imunologia
language: Português
Publisher: Universidade Federal de Minas Gerais
Publisher Initials: UFMG
Rights: Acesso Aberto
URI: http://hdl.handle.net/1843/BUBD-AHKPWU
Issue Date: 22-Aug-2016
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