Impacto da inativação do gene slpB nos efeitos terapêuticos de Propionibacterium freudenreichii CIRM-BIA 129 em modelo murino de mucosite induzida por 5-Fluorouracil
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Data de Publicação: | 2020 |
Tipo de documento: | Dissertação |
Idioma: | por |
Título da fonte: | Repositório Institucional da UFMG |
Texto Completo: | http://hdl.handle.net/1843/35431 |
Resumo: | Propionibacterium freudenreichii CIRM-BIA 129 (P. freudenreichii selvagem, WT) é uma bactéria Gram-positiva usanda na maturação de queijo, que atualmente teve seu potencial probiótico investigado. Em estudos anteriores o consumo dessa bactéria provou exercer efeitos imunomoduladores em modelo murino de colite induzida por agente químico. Parte dos efeitos imunomodulatórios dessa linhagem depende das proteínas da camada S (Slp) à quais podem estar envolvidas na persistência no intestino, adesão às células e muco do hospedeiro ou imunomodulação. Precisamente, a inativação do gene para a proteina SlpB na linhagem P. freudenreichii WT ressultou na linhagem mutante ΔslpB que teve sua capacidade de adesão às células epiteliais in vitro reduzida, em comparação a linhagem parental. Contudo, o efeito imunomodulador da proteína SlpB da linhagem P. Freudenreichii WT não está claro. Dessa forma, fica evidente elucidar o papel anti-inflamatório dessa proteína in vitro e in vivo. Em um ensaio in vitro, a linhagem selvagem de P. freudenreichii reduziu a expressão de citocinas IL-8 (p <0,0001) e TNF-α (p <0,0001) em células HT-29 estimuladas por Lipopolissacarídeo (LPS). Em contrapartida, a linhagem mutante P. freudenreichii ΔslpB, absente da proteína SlpB, não foi capaz de reduzir a expressão dessas citocinas. Posteriormente, ambas as linhagens foram investigadas in vivo em um modelo de mucosite induzida por 5-fluorouracil (5-FU) em camundongos BALB/c. A mucosite é um efeito colateral comum da quimioterapia com 5-FU, caracterizada por lesão nas mucosas, inflamação, diarréia e perda de peso. A linhagem selvagem WT evitou a perda de peso, reduziu a inflamação e, consequentemente, os escores histopatológicos. Além disso, regulou a expressão de marcadores envolvidos no processo inflamatório, incluindo os genes Claudin-1 (cld1, p <0,0005) e IL-17a (Il17a, p <0,0001), bem como os genes IL-12 (p <0,0001) e IL-1β (p <0,05) níveis de citocinas. A linhagem mutante apresentou efeito contrário relativo à expressão do gene cld1 e nos níveis de IL-12. Este trabalho enfatiza a importância do SlpB na capacidade de P. freudenreichii de reduzir a inflamação em um modelo de mucosite. Ele abre perspectivas para o desenvolvimento de produtos probióticos para diminuir os efeitos colaterais da quimioterapia usando bactérias GRAS com propriedades imunomoduladoras de proteínas de superfície. |
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Precisamente, a inativação do gene para a proteina SlpB na linhagem P. freudenreichii WT ressultou na linhagem mutante ΔslpB que teve sua capacidade de adesão às células epiteliais in vitro reduzida, em comparação a linhagem parental. Contudo, o efeito imunomodulador da proteína SlpB da linhagem P. Freudenreichii WT não está claro. Dessa forma, fica evidente elucidar o papel anti-inflamatório dessa proteína in vitro e in vivo. Em um ensaio in vitro, a linhagem selvagem de P. freudenreichii reduziu a expressão de citocinas IL-8 (p <0,0001) e TNF-α (p <0,0001) em células HT-29 estimuladas por Lipopolissacarídeo (LPS). Em contrapartida, a linhagem mutante P. freudenreichii ΔslpB, absente da proteína SlpB, não foi capaz de reduzir a expressão dessas citocinas. Posteriormente, ambas as linhagens foram investigadas in vivo em um modelo de mucosite induzida por 5-fluorouracil (5-FU) em camundongos BALB/c. 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Ele abre perspectivas para o desenvolvimento de produtos probióticos para diminuir os efeitos colaterais da quimioterapia usando bactérias GRAS com propriedades imunomoduladoras de proteínas de superfície.Propionibacterium freudenreichii CIRM-BIA 129 (P. freudenreichii wild-type, WT) is a Gram-positive bacteria used in cheese maturation, which has currently had its probiotic potential investigated. In previous studies, the consumption of this bacterium proved to exert immunomodulatory effects in a murine model of chemical agent-induced colitis. Part of the immunomodulatory effect of this strain depends on the S layer proteins (Slp) to which may be involved in persistence in the intestine, adhesion to the cells and mucus of the host or immunomodulation. Precisely, the inactivation of SlpB protein gene in the P. freudenreichii WT strain resulted in the ΔslpB mutant strain that had its ability to adhere to epithelial cells in vitro reduced, compared to the parental strain. However, the immunomodulatory effect of the SlpB protein of the P. Freudenreichii WT strain is not clear. Thus, it is necessary to elucidate the anti-inflammatory role of this protein in vitro and in vivo. In an in vitro assay, P. freudenreichii WT reduced expression of IL-8 (p<0.0001) and TNF-α (p<0.0001) cytokines in LPS-stimulated HT-29 cells. P. freudenreichii ΔslpB, lacking the SlpB protein, failed to do so. Subsequently, both strains were investigated in vivo in a 5-FU-induced mucositis mice model. Mucositis is a common side effect of cytotoxic chemotherapy with 5-FU, characterized by mucosal injury, inflammation, diarrhea, and weight loss. The WT strain prevented weight loss, reduced inflammation, and consequently, histopathological scores. Furthermore, it regulated key markers, including Claudin-1 (cld1, p<0.0005) and IL-17a (Il17a, p<0.0001) genes, as well as IL-12 (p<0.0001) and IL-1β (p<0.0429) cytokines levels. Mutant strain displayed opposite regulatory effect on cld1 expression and IL-12 levels. This work emphasizes the importance of SlpB in P. freudenreichii ability to reduce mucositis inflammation. It opens perspectives for the development of probiotic products to decrease the side effects of chemotherapy using GRAS bacteria with immunomodulatory surface protein properties.CNPq - Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e TecnológicoFAPEMIG - Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de Minas GeraisCAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível SuperiorporUniversidade Federal de Minas GeraisPrograma de Pós-Graduação em GenéticaUFMGBrasilICB - DEPARTAMENTO DE BIOLOGIA GERALGenéticaMucositePropionibacteriaceaeProbióticosImunomodulaçãoProteínas de membranaPropionibacteriaProbióticosImunomodulaçãoProteína da camada SMucositeImpacto da inativação do gene slpB nos efeitos terapêuticos de Propionibacterium freudenreichii CIRM-BIA 129 em modelo murino de mucosite induzida por 5-FluorouracilProbiotic Propionibacterium freudenreichii requires SlpB protein to mitigate mucositis induced by chemotherapyinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Institucional da UFMGinstname:Universidade Federal de Minas Gerais (UFMG)instacron:UFMGORIGINALDissertação - Versão final - Sara Heloísa da Silva.pdfDissertação - Versão final - Sara Heloísa da Silva.pdfapplication/pdf3807532https://repositorio.ufmg.br/bitstream/1843/35431/1/Disserta%c3%a7%c3%a3o%20-%20Vers%c3%a3o%20final%20-%20Sara%20Helo%c3%adsa%20da%20Silva.pdfc6ac06460f7d2f3a5b2d7c2c0115af59MD51LICENSElicense.txtlicense.txttext/plain; charset=utf-82119https://repositorio.ufmg.br/bitstream/1843/35431/2/license.txt34badce4be7e31e3adb4575ae96af679MD521843/354312021-03-26 09:17:40.435oai:repositorio.ufmg.br:1843/35431TElDRU7Dh0EgREUgRElTVFJJQlVJw4fDg08gTsODTy1FWENMVVNJVkEgRE8gUkVQT1NJVMOTUklPIElOU1RJVFVDSU9OQUwgREEgVUZNRwoKQ29tIGEgYXByZXNlbnRhw6fDo28gZGVzdGEgbGljZW7Dp2EsIHZvY8OqIChvIGF1dG9yIChlcykgb3UgbyB0aXR1bGFyIGRvcyBkaXJlaXRvcyBkZSBhdXRvcikgY29uY2VkZSBhbyBSZXBvc2l0w7NyaW8gSW5zdGl0dWNpb25hbCBkYSBVRk1HIChSSS1VRk1HKSBvIGRpcmVpdG8gbsOjbyBleGNsdXNpdm8gZSBpcnJldm9nw6F2ZWwgZGUgcmVwcm9kdXppciBlL291IGRpc3RyaWJ1aXIgYSBzdWEgcHVibGljYcOnw6NvIChpbmNsdWluZG8gbyByZXN1bW8pIHBvciB0b2RvIG8gbXVuZG8gbm8gZm9ybWF0byBpbXByZXNzbyBlIGVsZXRyw7RuaWNvIGUgZW0gcXVhbHF1ZXIgbWVpbywgaW5jbHVpbmRvIG9zIGZvcm1hdG9zIMOhdWRpbyBvdSB2w61kZW8uCgpWb2PDqiBkZWNsYXJhIHF1ZSBjb25oZWNlIGEgcG9sw610aWNhIGRlIGNvcHlyaWdodCBkYSBlZGl0b3JhIGRvIHNldSBkb2N1bWVudG8gZSBxdWUgY29uaGVjZSBlIGFjZWl0YSBhcyBEaXJldHJpemVzIGRvIFJJLVVGTUcuCgpWb2PDqiBjb25jb3JkYSBxdWUgbyBSZXBvc2l0w7NyaW8gSW5zdGl0dWNpb25hbCBkYSBVRk1HIHBvZGUsIHNlbSBhbHRlcmFyIG8gY29udGXDumRvLCB0cmFuc3BvciBhIHN1YSBwdWJsaWNhw6fDo28gcGFyYSBxdWFscXVlciBtZWlvIG91IGZvcm1hdG8gcGFyYSBmaW5zIGRlIHByZXNlcnZhw6fDo28uCgpWb2PDqiB0YW1iw6ltIGNvbmNvcmRhIHF1ZSBvIFJlcG9zaXTDs3JpbyBJbnN0aXR1Y2lvbmFsIGRhIFVGTUcgcG9kZSBtYW50ZXIgbWFpcyBkZSB1bWEgY8OzcGlhIGRlIHN1YSBwdWJsaWNhw6fDo28gcGFyYSBmaW5zIGRlIHNlZ3VyYW7Dp2EsIGJhY2stdXAgZSBwcmVzZXJ2YcOnw6NvLgoKVm9jw6ogZGVjbGFyYSBxdWUgYSBzdWEgcHVibGljYcOnw6NvIMOpIG9yaWdpbmFsIGUgcXVlIHZvY8OqIHRlbSBvIHBvZGVyIGRlIGNvbmNlZGVyIG9zIGRpcmVpdG9zIGNvbnRpZG9zIG5lc3RhIGxpY2Vuw6dhLiBWb2PDqiB0YW1iw6ltIGRlY2xhcmEgcXVlIG8gZGVww7NzaXRvIGRlIHN1YSBwdWJsaWNhw6fDo28gbsOjbywgcXVlIHNlamEgZGUgc2V1IGNvbmhlY2ltZW50bywgaW5mcmluZ2UgZGlyZWl0b3MgYXV0b3JhaXMgZGUgbmluZ3XDqW0uCgpDYXNvIGEgc3VhIHB1YmxpY2HDp8OjbyBjb250ZW5oYSBtYXRlcmlhbCBxdWUgdm9jw6ogbsOjbyBwb3NzdWkgYSB0aXR1bGFyaWRhZGUgZG9zIGRpcmVpdG9zIGF1dG9yYWlzLCB2b2PDqiBkZWNsYXJhIHF1ZSBvYnRldmUgYSBwZXJtaXNzw6NvIGlycmVzdHJpdGEgZG8gZGV0ZW50b3IgZG9zIGRpcmVpdG9zIGF1dG9yYWlzIHBhcmEgY29uY2VkZXIgYW8gUmVwb3NpdMOzcmlvIEluc3RpdHVjaW9uYWwgZGEgVUZNRyBvcyBkaXJlaXRvcyBhcHJlc2VudGFkb3MgbmVzdGEgbGljZW7Dp2EsIGUgcXVlIGVzc2UgbWF0ZXJpYWwgZGUgcHJvcHJpZWRhZGUgZGUgdGVyY2Vpcm9zIGVzdMOhIGNsYXJhbWVudGUgaWRlbnRpZmljYWRvIGUgcmVjb25oZWNpZG8gbm8gdGV4dG8gb3Ugbm8gY29udGXDumRvIGRhIHB1YmxpY2HDp8OjbyBvcmEgZGVwb3NpdGFkYS4KCkNBU08gQSBQVUJMSUNBw4fDg08gT1JBIERFUE9TSVRBREEgVEVOSEEgU0lETyBSRVNVTFRBRE8gREUgVU0gUEFUUk9Dw41OSU8gT1UgQVBPSU8gREUgVU1BIEFHw4pOQ0lBIERFIEZPTUVOVE8gT1UgT1VUUk8gT1JHQU5JU01PLCBWT0PDiiBERUNMQVJBIFFVRSBSRVNQRUlUT1UgVE9ET1MgRSBRVUFJU1FVRVIgRElSRUlUT1MgREUgUkVWSVPDg08gQ09NTyBUQU1Cw4lNIEFTIERFTUFJUyBPQlJJR0HDh8OVRVMgRVhJR0lEQVMgUE9SIENPTlRSQVRPIE9VIEFDT1JETy4KCk8gUmVwb3NpdMOzcmlvIEluc3RpdHVjaW9uYWwgZGEgVUZNRyBzZSBjb21wcm9tZXRlIGEgaWRlbnRpZmljYXIgY2xhcmFtZW50ZSBvIHNldSBub21lKHMpIG91IG8ocykgbm9tZXMocykgZG8ocykgZGV0ZW50b3IoZXMpIGRvcyBkaXJlaXRvcyBhdXRvcmFpcyBkYSBwdWJsaWNhw6fDo28sIGUgbsOjbyBmYXLDoSBxdWFscXVlciBhbHRlcmHDp8OjbywgYWzDqW0gZGFxdWVsYXMgY29uY2VkaWRhcyBwb3IgZXN0YSBsaWNlbsOnYS4KCg==Repositório de PublicaçõesPUBhttps://repositorio.ufmg.br/oaiopendoar:2021-03-26T12:17:40Repositório Institucional da UFMG - Universidade Federal de Minas Gerais (UFMG)false |
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