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Please use this identifier to cite or link to this item: https://repositorio.unb.br/handle/10482/35814
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Title: Efeito da modulação da microbiota intestinal sobre a função metabólica e cognitiva em camundongos
Other Titles: Effect of gut microbiota modulation on metabolic and cognitive function in mice
Authors: Pereira, Louise Tavares Garcia
Orientador(es):: Amato, Angélica Amorim
Coorientador(es):: Bem, Andreza Fabro de
Assunto:: Microbiota intestinal
Obesidade
Função cognitiva
Metabolismo lipídico
Dieta hiperlipídica
Issue Date: 13-Nov-2019
Citation: PEREIRA, Louise Tavares Garcia. Efeito da modulação da microbiota intestinal sobre a função metabólica e cognitiva em camundongos. 2019. 78 f., il. Dissertação (Mestrado em Ciências Farmacêuticas)—Universidade de Brasília, Brasília, 2019.
Abstract: Introdução: Nos últimos anos, a microbiota intestinal tem sido cada vez mais ligada a uma série de doenças, incluindo a obesidade, doenças neurodegenerativas e doença hepática. Entre os vários modelos para estudar o efeito da microbiota intestinal sobre desfechos relacionados à obesidade, está a sua modulação pelo tratamento com antibióticos. Assim, nosso objetivo foi de investigar o efeito da modulação da microbiota intestinal sobre a função metabólica e cognitiva em camundongos alimentados com dieta hiperlipídica. Métodos: Foram utilizados camundongos C57BL/6 machos com idade de seis semanas, alimentados com dieta controle (CD, n = 12) ou com dieta hiperlipídica (HFD, n = 12). Na idade de 7 semanas, eles foram distribuídos aleatoriamente em 4 grupos: para receber veículo ou antibióticos (AB), compondo 4 grupos experimentais assim descritos: CD, CD+AB, HFD e HFD+AB. Os antibióticos (ciprofloxacina 0,2 g L-1 e vancomicina 0,5 g L-1) foram administrados da 10ª a 15ª semanas em água potável. Na 12ª semana foi realizado o teste de tolerância à glicose. Os testes comportamentais - teste do campo aberto, teste de reconhecimento do objeto e suspensão pela cauda - foram realizados na 14ª semana de vida e a eutanásia ocorreu na 15ª semana. Paralelamente, camundongos ob/ob com 17 semanas de idade alimentados com dieta controle foram tratados com veículo (ob, n = 5) ou antibióticos (ob + AB, n = 5) e eutanasiados na 21ª semana. Após a eutanásia, amostras de fígado foram armazenadas para avaliação da expressão gênica por reação em cadeia da polimerase quantitativa em tempo real. A composição da microbiota fecal de todos os grupos experimentais de camundongos C57BL/6 (n = 5/grupo) foi analisada após 5 semanas de tratamento com os antibióticos. Resultados: Foi observado que a dieta hiperlipídica e o tratamento com antibióticos alteraram significativamente a composição da microbiota intestinal, determinada nas fezes. O grupo HFD apresentou aumento da representação do filo Firmicutes e diminuição dos Bacteroidetes em relação ao grupo CD, um perfil obesogênico. Os filos Firmicutes e Proteobacteria aumentaram expressivamente no grupo CD+AB em comparação com o grupo CD. No grupo HFD+AB, a representação do filo Firmicutes diminuiu e a de Proteobacteria aumentou em relação ao grupo HFD. A HFD aumentou significativamente o ganho de peso nos camundongos, tendo havido tendência de acentuação do ganho de peso induzido pela HFD nos animais tratados com antibióticos. Foi observado também que a HFD induziu déficit cognitivo e alterações da expressão gênica no fígado sugestivas de alteração no metabolismo de ácido graxos. O tratamento com antibióticos também alterou a expressão de genes relacionados a oxidação de ácidos graxos e causou déficit cognitivo nos animais alimentados com CD, mas reverteu o declínio cognitivo nos animais alimentados com HFD. Não foi observado comportamento tipo depressivo em nenhum grupo experimental. Nos camundongos ob/ob, não foram observadas alterações significativas da expressão de genes relacionados ao metabolismo de ácidos graxos no fígado em resposta ao tratamento com antibióticos. Conclusão: Os resultados do presente estudo sugerem que alterações da composição da microbiota intestinal possam estar envolvidas na disfunção cognitiva e nas alterações do metabolismo lipídico induzidas pela dieta hiperlipídica. Mais estudos são necessários para esclarecer a extensão e os mecanismos subjacentes a esses efeitos e, assim, reafirmar que o papel da microbiota no controle do perfil metabólico periférico e em funções cerebrais como a cognição.
Abstract: Introduction: In recent years, the gut microbiota has been increasingly linked to a number of diseases, including obesity, neurodegenerative diseases and liver disease. There are various models to study how gut microbiota composition impacts obesity-related outcomes, and one of them is modulation of gut microbiota by antibiotics. Our objective was therefore to investigate the effect of gut microbiota modulation on metabolic and cognitive outcomes in mice fed a high fat diet. Methods: Six-week old male C57BL/6 mice were fed a control diet (CD, n = 12) or a high fat diet (HFD, n = 12) were used. At the age of 7 weeks, they were randomized into 4 groups, assigned to receive vehicle or antibiotics (AB), composing 4 experimental groups as follows: CD, CD + AB, HFD and HFD + AB. Antibiotics (ciprofloxacin 0.2 g L-1 and vancomycin 0.5 g L-1) were administered from the 10th to the 15th week in drinking water. In the 12th week, an oral glucose tolerance test was performed. Behavioral tests - open field test, object recognition test and tail suspension - were performed at the age of 14 weeks and at the 15th week mice were euthanized. At the same time, 17-week old ob/ob mice fed a control diet were treated with vehicle (ob, n = 5) or antibiotics (ob + AB, n = 5), and euthanized at week 21. After euthanasia, liver samples were stored for assessment of gene expression by quantitative real-time polymerase chain reaction. The fecal microbiota composition of all experimental groups of C57BL/6 mice (n = 5 / group) was analyzed after 5 weeks of antibiotic treatment. Results: High fat diet and antibiotic treatment significantly modified gut microbiota composition assessed in fecal samples. Mice fed a high group had increased representation of the Firmicutes phylum and decreased representation of Bacteroidetes, a obesogenic pattern, when compared with CD group. Firmicutes and Proteobacteria representation increased significantly in the CD + AB group compared with the CD group. In the HFD + AB group, there was decreased representation of the phylum Firmicutes and increased representation of Proteobacteria when compared with the HFD group. HFD significantly increased weight gain and there was a trend towards enhancement of this effect in mice fed a HFD and treated with antibiotics. We also observed that HFD induced a cognitive deficit and induced changes in hepatic gene expression suggestive of changes in fatty acid metabolism. Antibiotic treatment also caused cognitive deficit and changed the expression of fatty acid metabolism-related genes in mice fed a CD, but reversed the cognitive deficit induced by HFD. Depressive behavior was not observed in any experimental group. There were no significant changed in the expression of fatty acid metabolism-related genes in the liver of ob/ob mice treated with antibiotics. Conclusions: Our findings suggest that changes in gut microbiota composition may be involved in the cognitive dysfunction and in fatty acid metabolism changes related to high fat diet. Further studies are needed to clarify the extent and mechanisms underlying these effects and thus reaffirm the role of gut microbiota in controlling metabolic homeostasis and cognitive function.
Description: Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Ciências da Saúde, Programa de Pós-Graduação em Ciências Farmacêuticas, 2019.
Licença:: A concessão da licença deste item refere-se ao termo de autorização impresso assinado pelo autor com as seguintes condições: Na qualidade de titular dos direitos de autor da publicação, autorizo a Universidade de Brasília e o IBICT a disponibilizar por meio dos sites www.bce.unb.br, www.ibict.br, http://hercules.vtls.com/cgi-bin/ndltd/chameleon?lng=pt&skin=ndltd sem ressarcimento dos direitos autorais, de acordo com a Lei nº 9610/98, o texto integral da obra disponibilizada, conforme permissões assinaladas, para fins de leitura, impressão e/ou download, a título de divulgação da produção científica brasileira, a partir desta data.
Agência financiadora: Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES).
Appears in Collections:PPGCF - Mestrado em Ciências Farmacêuticas (Dissertações)

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