Resumo Executivo: As doenças crônicas não transmissíveis (DCNT) são um problema de saúde pública em todo o mundo. As DCNT, incluindo obesidade, hipertensão, síndrome metabólica, câncer, compartilham características em relação às alterações da microbiota intestinal associadas ao aumento da permeabilidade do epitélio intestinal.
Nesse contexto, os ácidos graxos de cadeia curta (AGCC), como o butirato, contribuem para o normal desenvolvimento e manutenção do epitélio intestinal e do sistema imunológico. Além disso, está claramente estabelecido que os SCFA são o principal elo entre a dieta, a microbiota e o estado de saúde dos indivíduos. Portanto, é necessário desenvolver novas ferramentas para estudar e modificar positivamente o metabolismo e a composição da microbiota intestinal e assim contribuir na busca de alternativas de tratamento para diversas DCNT. O objetivo desta proposta é estabelecer um sistema que permita a avaliação sistemática dos efeitos exercidos pelo butirato produzido por uma cepa probiótica de Saccharomyces boulardii, sobre a estrutura e função do epitélio intestinal, bem como monócitos/macrófagos em um modelo in vitro de cultura de células duplas. Para tanto, inicialmente serão montadas variantes da via biossintética do butirato em S. boulardii e o melhor produtor será selecionado com base em um sistema repórter que ativa a expressão de uma proteína fluorescente em resposta à presença de butirato. Simultaneamente, o butirato produzido será quantificado por cromatografia líquida de alta eficiência (HPLC). Além disso, será estabelecido um sistema de cultura dupla de células epiteliais intestinais (IEC) e monócitos/macrófagos que será utilizado para determinar o efeito do butirato produzido por S. boulardii na morfologia e funcionalidade da cultura dupla. Especificamente, a diferenciação de IEC e a formação de monocamadas de IEC serão determinadas pela medição da resistência elétrica transepitelial (TEER) e pela expressão de proteínas presentes nas junções comunicantes (ocludina, zonula occludens-1 (ZO-1), receptor de imunoglobulina polimérica-transportador de IgA ( pIgR)) e formação de microvilosidades intestinais por microscopia eletrônica, microscopia confocal e imunocitoquímica. Espera-se que o butirato produzido por S. boulardii contribua positivamente para a diferenciação do ISC, aumentando a expressão de ocludina, ZO-1, pIgR e microvilosidades intestinais e diminuindo os valores de TEER e a permeabilidade da monocamada do ISC. Os resultados desta investigação contribuirão para o desenvolvimento de um modelo experimental, que permita a avaliação sistemática do papel de vários metabolitos e/ou componentes da microbiota intestinal na estrutura e função do epitélio, bem como das células imunitárias intestinais.
Objetivos Geral: Avaliar o efeito do butirato produzido por Saccharomyces boulardii sobre a estrutura e função do epitélio intestinal e macrófagos em modelo de cultura celular in vitro.
Objetivos específicos:
- Construir a rede metabólica in silico de S. boulardii para modelagem matemática.
- Selecione genes candidatos para a construção da via sintética para produção de butirato.
- Construir a via sintética para a produção de butirato em S. boulardii.
- Avaliar a produção de butirato em S. boulardi.
- Estabelecer um sistema de cultura dupla de células epiteliais intestinais e monócitos/macrófagos.
- Avaliar a morfologia e funcionalidade da cultura dupla na presença ou ausência de S. boulardi modificado para produção de butirato.
Instituições participantes:
UTE, UTA, ESPE.
Participantes:
Diretora de Projetos Linda Priscila Guamán Bautista
- Linda Priscila Guaman Bautista
- Ángel Oswaldo Cargua Garcia
- Carlos Arturo Barba Ostria
- Erika Belen Muñoz Salazar
- Federico José Zertuche Dulbeco
- Orestes Darío López Hernández
- Rodrigo Marcelo Grijalva Silva
- Lizeth Andrea Salazar Anchundi
Orçamento premiado: $63600
Situação do projeto: Assinatura de convênios.
