Estudo in vitro e in vivo do efeito probiótico de Weissella paramesenteroides WpK4 no tratamento da infecção causada por Rotavírus
Carregando...
Arquivos
Data
Autor(es)
Título da Revista
ISSN da Revista
Título de Volume
Editor
Universidade Federal de Minas Gerais
Descrição
Tipo
Dissertação de mestrado
Título alternativo
In vitro and in vivo study of the probiotic effect of Weissella paramesenteroides WpK4 in the treatment of Rotavirus-induced infection
Primeiro orientador
Membros da banca
Alvaro Cantini Nunes
Anderson Miyohi
Thiago Lima Leão
Anderson Miyohi
Thiago Lima Leão
Resumo
Diarreia severa causada por gastroenterite, ou inflamação da mucosa intestinal, é
ainda um grande problema global, sendo observada em países desenvolvidos e países
em desenvolvimento. É uma das doenças mais comuns do mundo, afetando pessoas
de todas as faixas etárias, contudo, tem frequência maior durante os primeiros anos de
vida, e é a segunda maior causa de mortalidade nos primeiros anos de vida. Os vírus
estão principalmente associados à gastroenterite aguda, dentre os quais se destaca o
Rotavírus. A gastroenterite induzida por RV não é tratada com antibióticos ou drogas.
O Rotavírus apresenta uma grande diversidade de linhagens e as vacinas atualmente
disponíveis no mercado não abrangem toda essa diversidade. Assim, várias linhagens
não cobertas pela vacinação contribuem para a reemergência da doença. Nas últimas
décadas, a modulação da microbiota intestinal tem sido avaliada, entre as abordagens,
está o uso de probióticos. A grande vantagem da terapia com probióticos é a ausência de
efeitos secundários, como a seleção de bactérias resistentes quando antibióticos são
usados. Neste contexto, probióticos para modular a microbiota intestinal e controlar a
diarreia podem ser uma alternativa eficaz para o tratamento de gastroenterite aguda.
Weissella paramesenteroides WpK4 mostrou ação probiótica frente a infecção por
Salmonella Typhimurium em modelo experimental murino, assim estudos envolvendo
outros enteropatógenos se tornam relevantes para melhor entendimento do caráter
protetor da linhagem. Neste sentido, o presente trabalho buscou avaliar o efeito
probiótico da linhagem WpK4 frente a infecção causada pelo Rotavírus SA11 in vitro,
em células epiteliais intestinais da linhagem HT-29, e in vivo, em modelo experimental
murino. A adesão e invasão de WpK4 foi avaliada em ensaio de co-cultivo em três
linhagens celulares, MA104, HT-29 e Caco-2, usando uma ROI de 100:1 (WpK4:célula)
com 1 h de contato. A quantidade de bactérias aderidas (internalizadas) variou de 4,3 a
5,9 log UFC/mL (2,6-4,0 log UFC/mL). A infecção de células HT-29 por Rotavírus SA11
pré-ativado (106 FFU/mL) foi avaliada: 1 hora antes da adição da bactéria (108 UFC);
simultaneamente com a bactéria; 30 min depois da adição da bactéria; e após uma
incubação da bactéria e vírus pré-ativado por 1 hora a 37°C. Houve a redução
significativa da infecção nos tempos de 24, 48 e 72 h para todos grupos com exceção
do grupo onde pré-incubação do vírus e bactéria não promoveu nenhuma ação direta
desta sobre o vírus que permanece tão infectivo como o controle. Estudos recentes
demonstraram a importância da microbiota intestinal da progenitora influenciando no
desenvolvimento do sistema imune da prole. Com o objetivo de avaliar se WpK4
induziria resistência à infecção pelo RVA via modulação do sistema imune,
administrou-se diariamente a bactéria Weissella paramesenteroides na água da fêmea
progenitora durante as duas semanas antes do nascimento da prole com continuidade
até o 15º dia de vida da prole. No 9º dia de vida da prole, a mesma foi desafiada com
RVSA11 (104 UFF) e observada duas vezes ao dia, durante sete dias pós-infecção.
Houve uma frequência maior de diarreia e três óbitos no grupo controle de vírus e
significativamente menos diarreia, sem nenhum óbito, no grupo de fêmeas prenhes
pré-tratado com WpK4. Os dados realçam o efeito probiótico protetor de WpK4 em
infecções de células de mamíferos e camundongos por Rotavírus.
Abstract
Severe diarrhea caused by gastroenteritis, or inflammation of the intestinal mucosa, is
still a major global problem, being observed in developed and developing countries. It
is one of the most common diseases in the world, affecting people of all age groups.
However, it has a higher frequency during the first years of life and is the second
leading cause of mortality in the first years of life. The viruses are mainly associated
with acute gastroenteritis, among which rotavirus stands out. Rotavirus-induced
gastroenteritis is not treated with antibiotics or drugs. Rotavirus presents a wide range
of strains and vaccines currently available in the market do not cover all this diversity.
Thus, several strains not covered by vaccination contribute to the reemergence of the
disease. In the last decades, the modulation of intestinal microbiota has been
searched, among the approaches, is the use of probiotics. The great advantage of
therapy with probiotics is the absence of side effects, such as the selection of resistant
bacteria when antibiotics are used. In this context, probiotics to modulate intestinal
microbiota and control diarrhea can be an effective alternative for the treatment of
acute gastroenteritis. Weissella paramesenteroides WpK4 showed probiotic action
against Salmonella Typhimurium infection in a murine experimental model, so studies
involving other enteropathogens become relevant for a better understanding of the
protective character of the strain. In this sense, the present study aimed to evaluate
the probiotic effect of the WpK4 strain against the infection caused by rotavirus SA11
in vitro in intestinal epithelial cells of the HT-29 lineage, and in vivo, in a murine
experimental model. The adhesion and invasion of WpK4 were evaluated in a coculture assay in three cell lines, MA104, HT-29, and Caco-2, using an ROI of 100:1
(WpK4: cell) with 1h of contact. The number of adhered bacteria (internalized) ranged
from 4.3 to 5.9 log CFU/ml (2.6-4.0 log CFU/ml). HT-29 cell infection by pre-activated
rotavirus SA11 (106 FFU/mL) was evaluated: 1 h before the addition of the bacterium
(108 UFC); simultaneously with the bacterium; 30 min after the addition of the
bacterium; and after incubation of the bacterium and pre-activated virus for 1h at
37°C. There was a significant reduction of the infection in the times of 24h, 48h and
72h for all groups except for that where pre-incubation of the virus and bacterium did
not promote any direct action on the virus that remains as infectious as the control.
Recent studies have demonstrated the importance of intestinal microbiota of the
progenitor influencing the development of the immune system of the offspring. To
evaluate whether WpK4 would induce resistance to RVA infection via immune system
modulation, the bacterium was administered daily in the water of female progenitor
during the two weeks before the birth of the offspring with continuity until the 15th
day of the life of the offspring. On the 9th day of the life of the offspring, the same was
challenged with RVSA11 (104 FFU) and observed twice a day, for seven days postinfection. There was a higher frequency of diarrhea and three deaths in the virus
control group and significantly fewer diarrhea, without any death, in the group of
pregnant females pretreated with WpK4. The data highlights the probiotic protective
effect of WpK4 in infection of mammalian cell lineages and mice by Rotavirus.
Assunto
Genética, Probióticos, Weissella, Rotavírus
Palavras-chave
Probióticos, Rotavírus, Weissella