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http://repositorio.ufc.br/handle/riufc/76942
Type: | Dissertação |
Title: | Efeito do Butirato na resposta de células gliais entéricas às toxinas do Clostridioides difficile |
Title in English: | Effect of Butyrate on the Response of Enteric Glial Cells to Clostridioides difficile Toxins |
Title in Spanish: | Efecto del butirato sobre la respuesta de las células gliales entéricas a las toxinas de Clostridioides difficile |
Authors: | Sousa, Arkila Pinheiro Rodrigues de |
Advisor: | Brito, Gerly Anne de Castro |
Co-advisor: | Costa, Deiziane Viana da Silva |
Keywords in Brazilian Portuguese : | Sistema Nervoso Entérico;Clostridioides difficile;Butirato |
Keywords in English : | Enteric Nervous System;Clostridioides difficile;Butyrate |
Knowledge Areas - CNPq: | CNPQ::CIENCIAS BIOLOGICAS::FARMACOLOGIA |
Issue Date: | 2024 |
Citation: | SOUSA, Arkila Pinheiro Rodrigues de. Efeito do Butirato na resposta de células gliais entéricas às toxinas do Clostridioides difficile. 79 f. Dissertação (Mestrado em Farmacologia) - Faculdade de Medicina, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2024. Disponível em: http://repositorio.ufc.br/handle/riufc/76942. Acesso em: 23 Maio 2024. |
Abstract in Brazilian Portuguese: | O Clostridioides difficile (C. difficile) é o principal agente causador de diarréia nosocomial em todo o mundo. A célula glial entérica (CGE), um dos principais componentes do sistema nervoso entérico (SNE), é suscetível às toxinas A (TcdA) e B (TcdB) do C. difficile. TcdA e TcdB são os principais fatores de virulência relacionados ao dano intestinal e diarréia causados por esse patógeno em animais. A microbiota desempenha um papel importante na suscetibilidade à infecção por C. difficile (ICD). Um dos produtos da microbiota é o butirato, que demonstrou ser protetor contra a ICD. Neste estudo, avaliamos se o butirato modula a resposta da CGE às toxinas do C. difficile. In vitro, linhagem de CGE foi incubada com TcdA ou TcdB isoladamente ou em combinação com butirato de sódio, que foi adicionado uma hora antes do desafio com as toxinas. Após 18h de incubação, a CGE foi coletada para análise de morte celular (usando ensaios de atividade de anexina RealTime-Glo e caspase 3/7) e expressão gênica de bcl2 (um fator antiapoptótico), S100B e IL-6 pelo ensaio de PCR em tempo real. As toxinas do C. difficile (TcdA e TcdB) induziram a morte de CGE, conforme observado pelo aumento da ligação de fosfatidilserina e anexina V, promoveu aumento da atividade de caspase 3/7 e diminuiu a expressão gênica de bcl2, bem como aumentou a expressão gênica de mediadores pró-inflamatórios (S100B e IL-6) em CGEs comparado ao grupo controle. Em alta concentração, o butirato (200 μM) potencializou os efeitos das toxinas do C. difficile na promoção da morte da CGE (TcdA: P= 0,0001, TcdB: P= 0,01) e atividade de caspase 3 /7 (P<0,0001). Enquanto baixa concentração de butirato (0,2 μM) diminuiu a morte da CGE (TcdA: p = 0,0004, TcdB: p= 0,02) e atividade de caspase 3/7 (P<0,001) induzidas pelas toxinas do C. difficile. Além disso, a incubação de CGEs com baixa concentração de butirato (0,2 μM) na ausência de TcdA ou TcdB resultou em aumento da expressão de bcl2 em comparação com as células controle (p<0,0001). Em baixas concentrações, butirato (0,2 μM) diminuiu parcialmente os efeitos da TcdB na expressão gênica de bcl2 (P<0,02) e IL-6 (P< 0,0002) em CGEs. Além disso, a baixa concentração de butirato (0,2 μM) também diminuiu a regulação positiva de S100B induzida por TcdA (P= 0,04). Nossos achados sugerem que baixas e altas concentrações de butirato podem afetar diferencialmente a suscetibilidade da glia entérica às toxinas do C. difficile, sendo a baixa concentração protetora contra os efeitos deletérios das toxinas do C. difficile, diminuindo a morte da CGE por reduzir a atividade de caspase 3/7 e aumentar a expressão do mediador antiapoptótico bcl2, além de reduzir a resposta pró-inflamatória dessas células. Dessa forma, essas descobertas ajudam a elucidar, em parte, o mecanismo pelo qual os produtos derivados da microbiota podem modular a resposta da CGE às toxinas do C. difficile. |
Abstract: | C. difficile is the main cause of nosocomial diarrhea worldwide. Enteric glia, a cellular component of the enteric nervous system, are susceptible to C. difficile toxins A (TcdA) and B (TcdB), which are the main virulence factor related to the disease. Microbiota play an important role on susceptibility to C. difficile infection (CDI). One of the products of the microbiota is butyrate, which has been shown to be protective against CDI. In this study, we evaluated whether butyrate could modulate the response of enteric glia to C. difficile toxins. In vitro, rat enteric glia line was incubated with TcdA or TcdB alone or in combination with sodium butyrate 1h prior to toxins challenge. After 18h incubation, enteric glia was collected to analyze cell death (by using a RealTime-Glo annexin and caspase 3/7 activity assays) and levels and expression of bcl2 (an antiapoptotic factor), S100B and IL-6 by qPCR. C. difficile toxins (TcdA and TcdB) induced enteric glia death followed by increased levels of caspase 3/7 and downregulation of bcl2, as well as upregulated the expression of pro-inflammatory mediators (S100B and IL-6). In high concentration, butyrate (200 μM) potentialized the effects of C. difficile toxins in promoting enteric glia death, as shown by increased levels of phosphatidylserine-annexin V binding (TcdA: p = 0.0001, TcdB: p= 0.01) and caspase 3/7 activity (p<0.0001). Whereas low concentration of butyrate (0.2 μM) decreased enteric glia death (TcdA: p = 0.0004, TcdB: p= 0.02) and their caspase 3/7 activity (p<0.001) induced by C. difficile toxins. In addition, low concentration of butyrate (0.2 μM) by itself upregulated bcl2 expression compared to control cells (p<0,0001), as well as decreased the downregulation of bcl2 (p<0.02) and upregulation of IL-6 (p<0.0002) induced by TcdB. Further, low concentration of butyrate (0.2 μM) also diminished S100B upregulation induced by TcdA (p=0.04). Our findings suggest that low and high concentration of butyrate can differentially affect the susceptibility of enteric glia to C. difficile toxins, being the low concentration protective against the deleterious effects of C. difficile toxins, decreasing the enteric glia death by decreasing caspase 3/7 activity and increasing the antiapoptotic mediator (bcl2), as well as reducing the proinflammatory response of these cells. Thus, these findings, in part, brought new perspectives on how microbiota-derived products can modulate the response of enteric glia to the C. difficile toxins. |
URI: | http://repositorio.ufc.br/handle/riufc/76942 |
Author's ORCID: | https://orcid.org/0000 0002 0145 3664 |
Author's Lattes: | http://lattes.cnpq.br/4279090559050669 |
Advisor's ORCID: | https://orcid.org/0000 0002 8214 4379 |
Advisor's Lattes: | http://lattes.cnpq.br/8991062042568398 |
Co-advisor's ORCID: | https://orcid.org/0000 0001 6402 8908 |
Co-advisor's Lattes: | http://lattes.cnpq.br/6998195291555150 |
Access Rights: | Acesso Aberto |
Appears in Collections: | PPGF - Dissertações defendidas na UFC |
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