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Type: Dissertação de Mestrado
Title: Efeito da administração oral de butirato de sódio na colite ulcerativa induzida por DSS em animais C57BL/6 e deficientes para TLR4: caracterização clínica, histopatológicas e de células do sistema imune
Authors: Erica Leandro Marciano Vieira
First Advisor: Jacqueline Isaura Alvarez Leite
First Referee: Denise Carmona Cara Machado
Second Referee: Ana Maria Caetano de Faria
Abstract: As doenças intestinais inflamatórias, como a doença de Cronh e a colite ulcerativa (UC), são doenças complexas e de etiologia desconhecida. Essas doenças são resultado de um desequilíbrio entre a microbiota intestinal, a integridade e função das células epiteliais e no sistema imune. A UC é uma doença inflamatória crônica, com manifestações de inflamação aguda e intensa. A resposta desencadeada pelas células da imunidade inata e pelos receptores do tipo Toll (TLR) é fundamental para o desenvolvimento e curso da UC. Diversos estudos sugerem um importante papel dos ácidos graxos de cadeia curta na evolução da fisiopatologia da UC, especialmente o butirato. Este é produzido fisiologicamente pela fermentação bacteriana de fibras no intestino, e a ele são atribuídos efeitos anti-inflamatórios em células da imunidade inata e adaptativa. Deste modo, o estudo de compostos que são eficientes no tratamento da UC, menos tóxicos, e com potencial efeito anti-inflamatório, constituem uma importante ferramenta para o tratamento das doenças inflamatórias intestinais. O objetivo deste trabalho foi avaliar o efeito deletério da administração oral de butirato de sódio na UC induzida por sulfato de sódio dextrano (DSS) em camundongos selvagens C57BL/6 e TLR4 nocaute. Na primeira parte do nosso estudo, realizada nos animais C57BL/6, demonstramos que o tratamento com butirato de sódio via oral foi capaz de minimizar os efeitos da administração de DSS na mucosa colônica, como demonstrados pelas análises morfométricas, clínicas, dosagem de mieloperoxidase (MPO) e peroxidase de eosinófilo (EPO). Além disso, observamos também que o tratamento com butirato por via oral reduziu a freqüência de monócitos circulantes, manteve os linfócitos T CD4+ dos linfonodos mesentéricos e a densidade de expressão das integrinas de células dendriticas (DCs) de origem mielóide no baço em níveis semelhante aos controles. Na segunda parte do nosso estudo, realizada em animais TLR4-/-, demonstramos que o tratamento com butirato de sódio via oral não foi capaz de promover as melhoras clínicas e morfometricas encontradas nos selvagens. No entanto o butirato foi capaz de manter em níveis semelhantes aos controles a densidade de expressão de monócitos CD11b+ e eosinófilos CD11b+CD11c+ no sangue periférico. Outro efeito observado foi a redução de linfócitos T CD8+ no sangue periférico e macrófagos CD11b+CD11c+, indicando que o butirato administrado via oral promove a diferenciação fenotípica em células da imunidade inata e adquirida em diferentes órgão relacionados ao sistema imune, mesmo que o tratamento nessa linhagem não tenha sido eficaz como nos animais C57BL/6 . Concluímos que por diferentes ações, tanto na proteção da mucosa intestinal, quanto pela modulação de células da imunidade inata, especialmente neutrófilos e eosinófilos, possivelmente por um mecanismo dependente da sinalização via TLR4, o butirato administrado via oral representa um agente terapêutico promissor para o tratamento de UC.
Abstract: Intestinal inflammatory diseases such as Crohn and ulcerative colitis (UC) are complexes diseases with unknown etiology. These illnesses result from intestinal microbiota, integrity and function of epithelial cells and immune system unbalance. UC is a chronic inflammatory disease with acute and intense inflammation manifestation. Immune response triggered by innate immunity cells and Toll like receptor (TLR) is essential for development and progress of UC. Many studies suggest an important role for short chain fatty acids in UC physiopathology evolution, especially butyrate. The last is physiologically produced by guts fibers bacterial fermentation and is referred to as possessing an anti-inflammatory effect in innate and adaptive immunity cells. In this way, studies on less toxics anti-inflammatory components for UC treatment constitute an important tool for intestinal inflammatory diseases healing. The goal of this work was to evaluate the effect of oral sodium butyrate administration in UC induced by dextran sodium sulfate (DSS) in wild mice C57BL/6 and TLR4 knockout (TLR4-/-). In the first stage of this work, using wild C57BL/6 mice, we demonstrated that oral treatment with sodium butyrate significantly improved colonic mucosal in mice that received DSS, as demonstrated by morphmetrics and clinical analyses as well as by myeloperoxidase (MPO) and eosinophil peroxydase (EPO) dosage. Furthermore, we also observed that oral treatment with butyrate reduced circulating monocytes frequency and preserved mesenteric lymph nodes CD4+ T cells as well as spleens myeloid dendritics cells (DCs) integrin expression density in similar levels of that found in control group. In the second stage, using TLR4-/-, we showed that oral treatment with butyrate was able to retain CD11b+ monocytes and CD11+bCD11c+ peripheral blood density expression in levels comparable with that seeing in control group. CD8+ T lymphocytes and macrophages CD11+bCD11c+ reduction effect in peripheral blood can also be observed demonstrating that oral administration of butyrate promotes phenotypic differentiation in innate adaptive immunity cells on different organs correlated to the immune system, even that TLR4-/- treatment was not so efficient as in wild type C57BL/6 mice. We conclude that through different actions, in intestinal mucosal protection as well as in innate immunity cells modulation, especially neutrophils and eosinophils, oral administration of butyrate represents a promising therapeutic agent for UC treatment, possibly by a signalization bias TLR4 dependent mechanism.
Subject: Bioquímica
Colite ulcerativa
Intestinos Doenças inflamatórias
Ácidos graxos
language: Português
Publisher: Universidade Federal de Minas Gerais
Publisher Initials: UFMG
Rights: Acesso Aberto
URI: http://hdl.handle.net/1843/CMFC-7VJPCX
Issue Date: 18-Feb-2008
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