Modulação de genes envolvidos no eixo intestino-cérebro pelo consumo de cepas probióticas
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Universidade Federal de Minas Gerais
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Dissertação de mestrado
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Resumo
Atualmente sabe-se que a microbiota intestinal modula funções imunológicas e
hormonais no organismo. Além disso, influencia o funcionamento do sistema nervoso,
isso graças à comunicação bidirecional que ocorre no eixo intestino-cérebro. Bactérias
especificas da microbiota intestinal possuem a capacidade de produzir
neurotransmissores, como o ácido gama-aminobutírico (GABA) o qual é o principal
neurotransmissor inibitório do sistema nervoso central, produzido a partir da
descarboxilação do glutamato. Como ferramenta alternativa para estudos no contexto
de doenças psicopatológicas há uma crescente utilização de microrganismos
probióticos em estudos relacionados ao eixo intestino-cérebro. Algumas linhagens
probióticas como Lactobacillus delbrueckii CNRZ327 e Lactococcus lactis NCDO2118
possuem a capacidade de sintetizar neurotransmissores importantes como o GABA, o
que se torna uma importante ferramenta no desenvolvimento de terapias alternativas
para o combate a psicopatologias. Nosso trabalho demonstrou que a administração a
longo prazo de cepas probióticas produtoras de GABA aumentou a expressão relativa
de genes relacionados a integridade da barreira epitelial, como Tjp1, Tjp2, Ocln e
Muc2. O mesmo é visto quando avaliamos os genes de citocinas ligadas a ativação da
comunicação do eixo Il-6 e Il-1 no tecido do cólon, e os indicadores da resposta
neurológica avaliados em ambos os tecidos cólon e hipocampo, como Grin2a, Grin2b,
Tdo2, Ido1, GABAA1 e GABAA2. Desta forma a administração de cepas probióticas
em longo prazo é capaz de modular a expressão gênica dos marcadores avaliados
neste trabalho no eixo intestino-cérebro.
Abstract
It is now known that the intestinal microbiota modulates immune and hormonal
functions in the body. Also, it influences the functioning of the nervous system, due to
the bidirectional communication that occurs in the gut-brain axis. Specific bacteria in
the intestinal microbiota have the ability to produce neurotransmitters, such as gammaaminobutyric
acid (GABA) which is the main inhibitory neurotransmitter in the central
nervous system, produced from the decarboxylation of glutamate. As an alternative tool
for studies in the context of psychopathological diseases, there is an increasing use of
probiotic microorganisms in studies related to the gut-brain axis. Some probiotic strains
such as Lactobacillus delbrueckii CNRZ327 and Lactococcus lactis NCDO2118 have
the ability to synthesize important neurotransmitters such as GABA, which becomes an
important tool in the development of alternative therapies to combat
psychopathologies. Our work demonstrated that the long-term administration of
probiotic GABA-producing strains increased the relative expression of genes related to
the integrity of the epithelial barrier, such as Tjp1, Tjp2, Ocln and Muc2. The same is
seen when we evaluate the cytokine genes linked to the activation of the
communication of the Il-6 and Il-1O axis in the colon tissue, and the neurological
response indicators evaluated in both the colon and hippocampus tissues, such as
Grin2a, Grin2b, Tdo2, Ido1, GABAA1 and GABAA2. Thus, long-term administration of
probiotic strains is able to modulate the gene expression of the markers evaluated in
this work on the gut-brain axis.
Assunto
Genética, Probióticos, Microbioma Gastrointestinal, Cérebro, Ácido gama-Aminobutírico, Lactobacillus delbrueckii, Lactococcus lactis
Palavras-chave
Probióticos, psicobióticos, síntese de GABA, , Lactobacillus delbrueckii CNRZ327, Lactococcus lactis NCDO2118.