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Dissertação de Mestrado
DOI
https://doi.org/10.11606/D.23.2022.tde-30012023-111435
Documento
Autor
Nome completo
Catarina Medeiros Rocha
E-mail
Unidade da USP
Área do Conhecimento
Data de Defesa
Imprenta
São Paulo, 2022
Orientador
Banca examinadora
Saraiva, Luciana (Presidente)
Villar, Cristina Cunha
Pinheiro, Ericka Tavares
Silva, Bruno Bueno
Título em português
Efeito da infecção experimental por Aggregatibacter actinomycetemcomitans e Streptococcus gordonii sobre a expressão de genes associados à barreira intestinal e inflamação, níveis séricos de LPS e reabsorção do osso alveolar em modelo murino
Palavras-chave em português
A. actinomycetemcomitans
Expressão gênica
Intestino
Perda óssea alveolar
Periodontite experimental
Streptococcus gordonii
Tight junctions
Resumo em português
Periodontite é uma doença inflamatória, induzida por uma microbiota disbiótica, que tem sido associada a uma série de condiçoes sistêmicas, como diabetes e doenças cardiovasculares. Aggregatibacter actinomycetemcomitans é o patógeno mais associado à previamente chamada periodontite agressiva, hoje denominada periodontite padrão incisivo-molar. Apesar do conhecimento sobre vários de seus fatores de virulência relacionados à colonização da cavidade oral e a evasão das defesas do hospedeiro, os efeitos da infecção oral por A. actinomycetemcomitans e suas repercussões sistêmicas ainda são pouco compreendidos. Existem evidências de que a periodontite é caracterizada não apenas pela disbiose da microbiota oralmas também do intestino. No entanto, o impacto da infecção por A.actinomycetemcomitans sobre a microbiota residente do intestino e sobre a integridade da barreira intestinal ainda não foi investigado. Estudos in vitro e dados obtidos em humanos sugerem que a associação de A.actinomycetemcomitans (Aa) com Streptococcus gordonii (Sg) apresenta efeito sinérgico na indução da perda óssea alveolar. Assim, esta proposta visou avaliar o efeito da administração oral de um consórcio microbiano formado por A. actinomycetemcomitans e S. gordonii na indução de perda óssea alveolar em modelo murino e suas repercussões sobre o intestino, avaliando a microbiota intestinal, a expressão de genes associados à barreira intestinal e ao perfil inflamatório e os níveis séricos de LPS. Camundongos C57/Bl6 foram alocados em 4 grupos: controle negativo não infectado (SHAM), infectado com S. gordonii LD1(Sg), infectado com A. actinomycetemcomitans JP2 (Aa) e infectado com ambos os organismos (Sg+Aa). De acordo com o grupo experimental, os animais receberam inoculação oral de Sg e/ou Aa (1x108UFC/dose) 3 vezes por semana, e injeção no palato de Aa (1x107UFC) semanalmente, por 4 semanas. Controles recebendo somente os veículos das bactérias foram empregados. Após 30 dias, os animais foram sacrificados, e determinada a colonização oral e do intestino por A. actinomycetemcomitans e a razão Firmicutes/Bacterioidetes por qPCR; a perda óssea alveolar, por microCT; a expressão de genes associados à inflamação e à permeabilidade do epitélio no intestino por RT-qPCR; e os níveis séricos de LPS pelo ensaio de Limulus. RESULTADOS: Não houve diferença no ganho de peso entre os grupos experimentais. Foi detectada maior perda alveolar, determinada pelos dados de volume ósseo e porosidade óssea nos animais dos grupos infectados em relação ao SHAM, não havendo diferença entre os grupos de animais infectados (Aa, Sg ou Aa+Sg). Não houve diferença significante nos níveis séricos de LPS entre os grupos, embora tenha sido indicada tendência a maior nível sérico de LPS nos animais dos grupos infectados com Aa e Sg+Aa (não significante). Aa não foi detectado em amostras de biofilme gengival ou do conteúdo intestinal. Foi realizado o ratio de Firmicutes/ Bacteriodentes nas amostras de conteúdo intestinal e não teve diferença estatística entre os grupos. A infecção alterou a expressão relativa de Il-10 no intestino, com regulação positiva nos animais do grupo Aa. A expressão de Il1 no intestino foi maior no grupo Aa do que nos demais grupos, embora esta diferença não tenha sido significante. A infecção também promoveu alterações na expressão de proteínas associadas á barreira intestinal. A administração de A. actinomycetemcomitans induziu regulação positiva na transcrição de Cldn1 e Ocln, que codificam as proteínas de tigh junction claudina 1 e ocludina, e em Zo1 que codifica a proteína de ancoragem zonulina 1. O grupo administrado com S. gordonii também apresentou regulação positiva de Cldn1 e Ocln, embora em menor grau que o grupo Aa. No entanto, a administração do consórcio não induziu a alteração na transcrição destes genes em relação ao controle não infectado. Assim, considerando as limitações do estudo e a necessidade de investigações posteriores, os dados obtidos indicam que o uso de Streptococcus gordonii poderia potencializar a colonização e virulência do A. actinomycetemcomitans.
Título em inglês
Association of Aggregatibacter actinomycetemcomitans and Streptococcus gordonii for induction of experimental periodontitis in mice
Palavras-chave em inglês
A. actinomycetemcomitas
Alveolar bone loss
Gene expression
Intestine
Periodontitis
Streptococcus gordonii
Tight junction
Resumo em inglês
Periodontitis is an inflammatory disease, induced by a dysbiotic microbiota, which has been associated with a number of systemic conditions such as diabetes and cardiovascular disease. Aggregatibacter actinomycetemcomitans is the pathogen most associated with the previously called "aggressive periodontitis", now called standard incisor-molar periodontitis. Despite the knowledge about several of its virulence factors related to colonization of the oral cavity and evasion of host defenses, the effects of oral infection by A. actinomycetemcomitans and its systemic repercussions are still poorly understood. There is evidence that periodontitis is characterized not only by dysbiosis of the oral microbiota but also of the gut. However, the impact of A.actinomycetemcomitans infection on the resident microbiota of the gut and on the integrity of the intestinal barrier has not yet been investigated. In vitro studies and human data suggest that the association of A.actinomycetemcomitans (Aa) with Streptococcus gordonii (Sg) has a synergistic effect in inducing alveolar bone loss. Thus, this proposal aimed to evaluate the effect of oral administration of a microbial consortium formed by A. actinomycetemcomitans and S. gordonii in the induction of alveolar bone loss in a murine model and its repercussions on the intestine, evaluating the intestinal microbiota, the expression of genes associated with the intestinal barrier and inflammatory profile and serum levels of LPS. C57/Bl6 mice were allocated into 4 groups: uninfected negative control (SHAM), infected with S. gordonii LD1(Sg), infected with A. actinomycetemcomitans JP2 (Aa) and infected with both organisms (Sg+Aa). According to the experimental group, animals received oral inoculation of Sg and/or Aa (1x108UFC/dose) 3 times a week, and palate injection of Aa (1x107UFC) weekly for 4 weeks. Controls receiving only the bacteria vehicles were employed. After 30 days, the animals were sacrificed, and the oral and intestinal colonization by A. actinomycetemcomitans and the Firmicutes/Bacterioidetes ratio were determined by qPCR; alveolar bone loss, by microCT; the expression of genes associated with inflammation and epithelial permeability in the intestine by RT-qPCR; and serum LPS levels by Limulus assay. RESULTS: There was no difference in weight gain between the experimental groups. Greater alveolar loss, as determined by bone volume and bone porosity data, was detected in animals from the infected groups compared to SHAM, with no difference between the groups of infected animals (A. actinomycetemcomitans, Sg, or A. actinomycetemcomitans +Sg). There was no significant difference in serum LPS levels between the groups, although a trend towards higher serum LPS levels was indicated in animals from the Aa and Sg+Aa infected groups (not significant). A. actinomycetemcomitans was not detected in gingival biofilm or intestinal content samples. Firmicutes/ Bacteriodent ratio was performed on the gut content samples and had no statistical difference between the groups. Infection altered the relative expression of Il-10 in the intestine, with positive regulation in the animals of the A. actinomycetemcomitans group. The expression of Il-1 in the intestine was higher in group Aa than in the other groups, although this difference was not significant. The infection also promoted changes in the expression of proteins associated with the intestinal barrier. Administration of A. actinomycetemcomitans induced positive regulation in the transcription of Cldn1 and Ocln, which encode the tigh junction proteins claudin 1 and occludin, and in Zo1 which encodes the anchoring protein zonulin 1. The group administered with S. gordonii also showed positive regulation of Cldn1 and Ocln, although to a lesser degree than the A. actinomycetemcomitans group. However, administration of the consortium did not induce a change in the transcription of these genes compared to the uninfected control. Thus, considering the study and the need for further research, the data obtained indicate that the use of Streptococcus gordonii can potentiate the colonization of A. actinomycetemcomans.
 
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Data de Publicação
2023-04-03
 
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