Avaliação do potencial psicobiótico de Bifidobacterium longum subsp. longum 51A e Lacticaseibacillus rhamnosus (64) em modelo experimental de depressão induzida por lipopolissacarídeo
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Universidade Federal de Minas Gerais
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Dissertação de mestrado
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Resumo
A depressão é um dos transtornos psiquiátricos mais comuns no mundo. Apesar de diversos estudos, há lacunas no conhecimento da sua fisiopatologia. O tratamento farmacológico enfrenta desafios, como a demora no aparecimento dos efeitos terapêuticos, acompanhado pelo rápido aparecimento de efeitos adversos. Além disso, uma parcela dos pacientes não responde aos fármacos disponíveis no mercado. No Brasil, a estimativa de prevalência da depressão ao longo da vida na população é de 15,5%, chegando até a 20% entre as mulheres. Levando em consideração a alta prevalência e as dificuldades no tratamento, há necessidade de desenvolvimento de novas abordagens terapêuticas. Alterações na microbiota intestinal têm sido apontadas como um possível fator associado à depressão, com destaque para a modulação da microbiota como possibilidade para o desenvolvimento de novas terapias. Neste cenário, os psicobióticos, que podem ser definidos como probióticos capazes de trazer benefícios à saúde mental, podem contribuir para um tratamento mais seguro e eficaz. Bifidobacterium longum subsp. longum 51A (B51A) e Lacticaseibacillus rhamnosus (64) (L64) são bactérias isoladas de fezes e leite materno, respectivamente, ambas com observação de efeitos positivos sobre a cognição em ensaios pré-clínicos. Diante disso, o objetivo deste trabalho foi avaliar o potencial psicobiótico de B51A e L64 em camundongos C57BL/6 com comportamento tipo depressivo induzido pela administração intraperitoneal (i.p.) de lipopolissacarídeo (LPS) de Escherichia coli O111:B4. Além de testes comportamentais para avaliação da locomoção, cognição, comportamento tipo depressivo e tipo ansioso, realizou-se dosagem de parâmetros imunológicos no baço, fígado, intestino delgado e cólon, dosagem do fator neurotrófico derivado do cérebro (BDNF) no soro e no hipocampo, quantificação de ácidos graxos de cadeia curta (AGCCs) no conteúdo do ceco e níveis de IgA secretora no fluido intestinal. Além disso, realizamos acompanhamento da massa corporal, consumo alimentar e escore clínico. Camundongos fêmeas manifestaram comportamento tipo depressivo após sete dias da administração de 1,5 mg/Kg de LPS em dose única, sem alteração na distância total percorrida no teste de campo aberto. Entretanto, administração de B51A ou L64 não foi eficaz em reduzir estatisticamente o tempo de imobilidade no teste de nado forçado. Isso indica que embora o modelo experimental tenha sido bem-sucedido em induzir o comportamento tipo depressivo, estas linhagens não apresentaram efeitos terapêuticos esperados neste ensaio específico. Apesar disso, ambas as linhagens aumentaram os níveis de BDNF hipocampal, o que sugere efeito neuroprotetor. Além disso, a administração de L64 acelerou a recuperação dos animais expostos ao LPS. Esses achados indicam a necessidade de mais investigações sobre o potencial terapêutico destas linhagens, possivelmente em diferentes modelos experimentais ou protocolos de administração.
Abstract
Depression is one of the most prevalent psychiatric disorders in the world. Despite
numerous studies, there are still gaps in the knowledge of its pathophysiology. The
pharmacological treatment faces challenges such as the delay in therapeutic effect
accompanied by the rapid manifestation of side effects. Furthermore, a significant
portion of patients does not respond to currently available drugs. In Brazil, it is
estimated that the prevalence of depression is about 15.5%, reaching 20% among
women. Considering the high prevalence and difficulties in treatment, there is a need
for new therapeutic approaches. Changes in the microbiota have been suggested as
a possible factor associated with depression, with an emphasis on microbiota
modulation as a potential strategy for the development of new therapies. From this
perspective, psychobiotics, which can be defined as probiotic capable of providing
benefits to mental health, may contribute to safer and more effective treatments.
Bifidobacterium longum subsp. longum 51A (B51A) and Lacticaseibacillus rhamnosus
(64) (L64) are bacteria isolated from feces and breast milk, respectively, both having
positive effects on cognition in preclinical trials. Considering this, the aim of this study
was to evaluate the psychobiotic potential of B51A and L64 using C57BL/6 mice with
depressive-like behavior induced by intraperitoneal (i.p.) administration of
Escherichia coli O111:B4 lipopolysaccharide (LPS). In addition to behavioral tests to
evaluate locomotion, cognition, depressive-like behavior, and anxiety-like behavior,
immunological parameters in the spleen, liver, small intestine, and colon,
measurement of brain-derived neurotrophic factor (BDNF) level in serum and brain,
quantification of short-chain fatty acids (SCFAs) in cecal content, and secretory IgA
in small intestine fluid were conducted. Moreover, the body weight, food intake, and
clinical score were monitored. Female mice exhibited depressive-like behavior seven
days after a single dose of 1.5 mg/Kg of LPS, without changes in the total distance
traveled in the open field test. However, administration of either B51A or L64 was not
effective in reducing immobility time in the forced swim test. This indicates that,
despite the experimental model successfully induced depressive-like behavior, these
strains did not show the expected therapeutic effects in this specific assay.
Nevertheless, both strains increased hippocampal BDNF levels, suggesting a
neuroprotective effect. In addition, the administration of L64 accelerated the recovery
of animals exposed to LPS. These results indicate the need for further investigation
into the therapeutic potential of these strains, possibly in different experimental
models or with alternative administration protocols.
Assunto
Microbiologia, Depressão Ansiedade, Microbioma Gastrointestinal, Probióticos, Lipopolissacarídeos
Palavras-chave
C57BL/6, LPS, Eixo microbiota-intestino-cérebro, Depressão, Ansiedade, Probiótico