Resumo: A função de barreira das IECs pode ser influenciada pela ação dos ácidos graxos de cadeia curta (AGCCs) que, entre outras atuações, regulam o consumo de oxigênio dessas células, promovendo hipóxia tecidual e consequente ativação do fator induzível por hipóxia (HIF). Nesse contexto, trabalhamos com a hipótese de que com disponibilidade reduzida de ácidos graxos de cadeia curta, haverá uma diminuição na estabilização de HIF-1alfa e consequentemente dano na barreira epitelial. Nesse estudo utilizamos o modelo experimental de jejum/realimentação; como isso primeiramente reduzimos a disponibilidade de AGCCs e observamos um aumento gradual desses metabolitos quando os animais são realimentados, sendo a partir de 8 horas um aumento significativo de butirato. A seguir, avaliamos se a estabilidade de HIF-1alfa após a ingestão alimentar pode ser mediada pelos AGCCs, para isso usamos um camundongo ODD-luciferase. Os testes in vivo feito com imageamento mostraram aumento na luminescência abdominal e o ensaio de luciferase em amostras do cólon evidenciou a estabilidade de HIF-1alfa em animais realimentados. Com a restauração na disponibilidade de AGCCs no epitélio intestinal mostramos que houve diferença na estabilização da proteína HIF-1alfa no cólon de animais em diferentes períodos de realimentação. Após administração oral de tributirina, uma pró-droga de butirato, os nossos dados mostraram que a estabilização de HIF-1alfa pode ser mediada via butirato, com efeitos a partir de 4 horas e mais evidente com 8 horas de administração. Complementar a estes dados observamos que há um aumento de HIF-1alfa nas IECs, com evidência no grupo de animais realimentado por 8 horas. Desta forma, também houve modulação dos genes alvos com aumento na expressão dos genes Muc2, Tff3, Pfkfb3, Vegf e Cldn1, que são responsáveis pela produção e viscosidade do muco, metabolismo glicolítico, angiogênese e componentes das junções entre as células epiteliais intestinais, respectivamente. Associado a isto, analisamos a interação das IECs com os componentes da microbiota intestinal e nossos resultados demonstraram que o efeito podem ser depende de HIF-1alfa. Utilizamos animais knockout tecido específico para HIF-1alfa (VilCre+HIF-1) que apresentaram um aumento na carga bacteriana no muco e também observamos a carga bacteriana associada ao muco menor nos animais wildtype (VilCre-HIF-1) depois de 8 horas de realimentação. Em conjunto, nossos dados apontaram uma possível contribuição dos AGCCs para a estabilização de HIF-1alfa e expressão de seus genes alvos no epitélio intestinal no contexto da realimentação, o que pode modular a função de barreira. Além disso, a ausência de HIF-1alfa provavelmente impacta na interação entre as IECs e a microbiota intestinal Ver menos

Abstract: The barrier function of IECs can be influenced by the action of short-chain fatty acids (SCFAs), which, among other things, regulate the oxygen consumption of these cells, promoting tissue hypoxia and consequent activation of the hypoxia-inducible factor (HIF). In this context, we work with the hypothesis that with reduced availability of short-chain fatty acids, there will be a decreased stabilization of HIF-1alpha and consequently damage to the epithelial barrier. In this study we used the experimental model of fasting/refeeding, as this first reduced the availability of SCFAs and we observed a gradual increase in these metabolites when mice are refed, with a significant increase in butyrate after 8 hours. Next, we assessed whether the stability of HIF-1alpha, after food intake can be mediated by the SCFAs. For this we used an ODD-luciferase. In vivo tests were done showing increased abdominal luminescence and luciferase assay in the colon samples showed stability of HIF-1alpha in refed mice. With the restoration in the availability of SCFAs in the intestinal epithelium we showed that the RE was a difference in the stabilization of the HIF-1alpha protein in the colon in mice facing different periods of refeeding. After oral administration of tributyrin, a prodrug of butyrate, our data showed that stabilization of HIF-1alpha can be mediated via butyrate, with effects from 4 hours and more evident with 8 hours of administration. In addition to these data, we observed that there is an increase in HIF-1alpha in IECs, with evidence in the group of animals fed back for 8 hours. Thus, there was also modulation of the target genes with increased expression of the Muc2, Tff3, Pfkfb3, Vegf and Cldn1 genes, which are responsible for mucus production and viscosity, glycolytic metabolism, angiogenesis and junction components between intestinal epithelial cells, respectively. Associated with this, we analyzed the interaction of IECs with the components of the intestinal microbiota and our results demonstrated that the effect may be dependent on HIF-1alpha. We used tissue-specific mice knockout for HIF-1alpha (VilCre + HIF-1) that showed an increase in bacterial load within the mucus and we also observed the bacterial load associated with decrease mucus in mice widtype (VilCre-HIF-1) after 8 hours of refeeding. Together, our data pointed to a possible contribution of SCFAs to the stabilization of HIF-1alpha and expression of its target genes in the intestinal epithelium in the context of refeeding, which can modulate the barrier function. In addition, the absence of HIF-1alpha probably impacts the interaction between IECs and the intestinal microbiota Ver menos