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Type: DISSERTAÇÃO DIGITAL
Degree Level: Mestrado
Title: Efeito do butirato de sódio sobre os parâmetros metabólicos e a barreira epitelial intestinal de animais pré-diabéticos
Title Alternative: Effect of the sodium butyrate on metabolic parameters and intestinal epithelial barrier of prediabetic mice
Author: Matheus, Valquiria Aparecida, 1977-
Advisor: Collares-Buzato, Carla Beatriz, 1965-
Abstract: Resumo: Diabetes melito é uma doença metabólica crônica que afeta milhões de pessoas por todo o mundo. Aproximadamente 90 a 95% dos casos são do tipo 2, que está relacionado à resistência periférica à insulina e obesidade. A dieta rica em lipídios altera a composição da microbiota intestinal e pode levar a uma quebra de barreira epitelial intestinal que tem por consequência a entrada sistêmica de patógenos ou antígenos provenientes da alimentação. Tem sido sugerido que uma disfunção nesta barreira pode levar a um processo inflamatório sistêmico, contribuindo para o desenvolvimento do quadro de resistência periférica à insulina resultando em diabetes. Levando em conta o efeito anti-inflamatório do butirato de sódio sobre doenças intestinais, estudos com a suplementação de butirato de sódio na dieta, em modelos in vivo, tem demostrado melhora do quadro patológico. O objetivo desta dissertação foi estudar a influência do consumo da dieta hiperlipídica (DHL) sobre a barreira epitelial intestinal mediada pela junção de oclusão e investigar o efeito do butirato sobre os parâmetros metabólicos e sobre a função de barreira paracelular epitelial intestinal em camundongos obesos e pré-diabéticos após ingestão de DHL. Camundongos machos adultos, da linhagem C57BL6J, foram divididos em quatro grupos experimentais (dieta controle; dieta controle+butirato; dieta hiperlipídica; dieta hiperlipídica+butirato; n=14 animais/grupo) e mantidos num período de tratamento de 60 dias. Com relação aos parâmetros metabólicos, o butirato induziu uma diminuição significativa da hiperglicemia em jejum e pós-prandial induzida pela DHL (60d), sendo que a ingestão diária, em gramas, das diferentes dietas foi similar em todos os grupos experimentais. O alto nível de glicose plasmática do grupo que recebeu DHL foi acompanhado por um quadro de hiperinsulinemia, o qual não foi observado após tratamento com butirato. O teste de tolerância à insulina comprovou que, com a suplementação com butirato, os animais tornaram-se mais sensíveis a este hormônio chegando ao nível de resposta muito próximo a do grupo controle. A suplementação com butirato induziu ainda uma diminuição significativa tanto do ganho de peso corpóreo como do acúmulo de tecido adiposo visceral induzida por DHL. A análise morfológica de cortes histológicos da mucosa intestinal mostrou que não houve diferenças histológicas significativas entre os grupos experimentais e nem indícios de inflamação local induzida pela exposição à DHL. Quanto à avaliação da estrutura da barreira intestinal, mediada pela proteína da junção de oclusão, a claudina 1, o tratamento com butirato induziu um aumento significativo na imunomarcação juncional e do conteúdo proteico dessa proteína juncional nos segmentos intestinais (jejuno, íleo e cólon); a claudina 1 não foi imunodetectada no duodeno de nenhum dos grupos experimentais. Quanto à avaliação funcional da barreira com marcador Dextran-FITC, a suplementação com butirato parece ter reforçado a função de barreira epitelial devido a menor presença desse marcador no plasma dos animais que receberam a suplementação. Os dados sugerem que a suplementação com butirato inibe o efeito deletério do consumo de DHL sobre os parâmetros metabólicos e induz um aumento da expressão proteica de claudina 1, resultando em um reforço na barreira epitelial intestinal

Abstract: The aim of this Master's thesis were: 1) to study the influence of the consumption of high- fat diet (HFD) on intestinal epithelial barrier mediated by the tight junctional claudin 1; and 2) to investigate the effect of sodium butyrate on HFD-induced metabolic dysfunctions and impairment of the intestinal epithelial paracellular barrier in mice. Male adult C57BL6J mice were divided into four experimental groups (control diet, control diet + butyrate, high-fat diet, high-fat diet + butyrate, n = 14 animals / group) and maintained on their respective diets for 60 days. Sodium butyrate was incorporated into the regular or high-fat diet at 5% wt/wt. After 60d HFD-exposure alone, the mice became obese and pre-diabetics. Butyrate treatment significantly inhibited all the HFD-induced metabolic dysfunctions evaluated. This fatty acid significantly reduced the weight gain and adiposity as well as the insulin resistant state, the fasting and postprandial hyperglycemia and hyperinsulinemia induced by HFD. The daily intake, grams, of the differents diets was similar in all experimental groups. Morphological analysis of the intestinal mucosa (from duodenum, jejunum, ileum and colon) showed no histological differences among experimental groups and no signs of local inflammation induced by exposure to HFD. Nevertheless, the assessment of gut barrier structure by immunofluorescence of claudin 1 showed a significant decrease in the junctional content of this tight junctional protein in the intestinal epithelia after HFD exposure. Treatment with butyrate not only reversed this HFD effect but induced a significant increase the resistance of gut barrier, above control levels, in the junctional and cytoplasmic content of claudin 1 in the intestinal segments (jejunum, ileum and colon). Accordingly, butyrate enhanced the intestinal epithelial barrier as revealed by the FITC-dextran permeability assay. In conclusion, our results suggest that supplementation with butyrate inhibits the deleterious effects of HFD intake on metabolic parameters and induces an increased expression of the tight juncional protein, claudin 1, resulting in an increase of intestinal epithelial barrier in mice
Subject: Diabetes Mellitus
Butirato de sódio
Mucosa intestinal
Dieta hiperlipídica
Editor: [s.n.]
Date Issue: 2016
Appears in Collections:IB - Tese e Dissertação

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