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Master's Dissertation
DOI
10.11606/D.6.2017.tde-06042017-095924
Document
Author
Full name
Renata Vidonscky Luthold
E-mail
Institute/School/College
Knowledge Area
Date of Defense
Published
São Paulo, 2017
Supervisor
Committee
Vivolo, Sandra Roberta Gouvea Ferreira (President)
Castro, Marise Lazaretti
Hoffmann, Christian
Martini, Ligia Araujo
Title in Portuguese
Vitamina D na modulação da microbiota intestinal: associações com os perfis inflamatório e cardiometabólico
Keywords in Portuguese
Bactérias Gram-negativas
Inflamação
Microbiota Intestinal
Vitamina D
Abstract in Portuguese
Introdução: Bactérias intestinais influenciam a resposta imune e conhecendo-se as ações imunomoduladoras da vitamina D passou-se a investigar sua relação com a microbiota. O status adequado desta vitamina está associado a uma composição mais saudável da microbiota, enquanto sua deficiência pode acarretar disbiose intestinal, endotoxemia, inflamação e resistência à insulina. O conhecimento de interações do status de vitamina D com a microbiota pode melhorar a compreensão da gênese de doenças crônicas mediadas pela inflamação. Objetivo: Examinou-se a associação da ingestão e concentração de vitamina D com a composição da microbiota fecal, marcadores inflamatórios e perfil bioquímico de participantes do Nutritionists Health Study. Métodos: Nesta análise transversal, 150 adultos jovens foram estratificados em tercis de consumo e de concentração de 25(OH)D e comparados quanto ao perfil clínico e inflamatório. A associação de 25(OH)D com a microbiota (sequenciamento do 16S rRNA, região V4, Illumina® MiSeq) foi testada por regressão linear múltipla. Resultados: A ingestão de vitamina D se associou aos níveis séricos (p < 0,05). Não foram observadas diferenças significantes de variáveis clínicas e inflamatórias entre os tercis de ingestão, exceto tendência de aumento do LPS com a redução da 25(OH)D (p-trend < 0,05). Prevotella foi mais abundante (log2FC 1,67; p < 0,01), e Haemophilus and Veillonella menos abundantes (log2FC -2,92 e -1,46; p < 0,01, respectivamente) no subgrupo com maior ingestão de vitamina D (referência) comparado aos outros grupos (primeiro e segundo tercis). PCR (r = -0,170; p = 0,039), selectina-E (r = -0,220; p = 0,007) e abundância de Coprococcus (r = -0,215; p = 0,008) e de Bifdobacterium (r = -0,269; p = 0,001) foram inversamente correlacionados com 25(OH)D. Após ajustes por idade, sexo, estação do ano e IMC, a 25(OH)D manteve associação inversa com Coprococcus ( = -9,414; p = 0,045) e Bifdobacterium ( = -1,881; p = 0,051), mas a significância desapareceu com a adição de marcadores inflamatórios aos modelos. Conclusão: Associações de ingestão e concentração de vitamina D com abundância de certos gêneros da microbiota sugerem que sua ação imunomoduladora poderia influenciar a composição bacteriana. Abundância relativamente maior de gram-negativos (Haemophilus e Veillonella) pode ter sido facilitada pela baixa ingestão e/ou concentração da vitamina. Menor proporção de bactérias benéficas (Coprococcus e Bifidobacterium) poderia estimular a resposta imune e inflamação. Concluímos que a participação da vitamina D na manutenção da homeostase imune deve ocorrer em parte pelas interações com a microbiota intestinal, embora o delineamento transversal impeça assegurar relações tipo causa-efeito.
Title in English
Vitamin D in intestinal microbiota modulation: associations with inflammatory and cardiometabolic profiles
Keywords in English
Gram-negative Bacteria
Gut Microbiota
Inflammation
Vitamin D
Abstract in English
Introduction: Gut bacteria influence the immune response and due the immunomodulatory actions of vitamin D, it has been investigated its relationship with the microbiota. Adequate status of this vitamin is associated with adequate composition of the microbiota, while its deficiency can cause gut dysbiosis, endotoxemia, inflammation and insulin resistance. The knowledge of interactions of vitamin D status with the microbiota may improve the understanding of the genesis of inflammation-mediated chronic diseases. Objective: We examined the association of vitamin D intake and concentration with the composition of fecal microbiota, inflammatory markers and biochemical profile of participants from the Nutritionists' Health Study. Methods: In this cross-sectional analysis, 150 healthy young adults were stratified into tertiles of intake and concentrations of vitamin D and their clinical and inflammatory profiles were compared. The association between 25(OH)D and fecal microbiota (16S rRNA sequencing, V4 region, Illumina® MiSeq) was tested by multiple linear regression.) Results: Vitamin D intake was associated with its concentration (p<0.05). There were no significant differences in clinical and inflammatory variables across tertiles of intake, except for a trend of LPS increases with reduction of 25(OH)D (p-trend <0.05). Prevotella was more abundant (log2FC 1.67; p <0.01), and Haemophilus and Veillonella less abundant (log2FC -2,92 e -1.46; p <0.01, respectively) in subset with the highest vitamin D intake (reference) than that observed in the other subset (first plus second tertiles). CRP (r=-0.170, p=0.039), E-selectin (r=-0.220, p=0.007) and abundances of Coprococcus (r=-0.215, p=0.008) and Bifdobacterium (r=-0.269, p=0.001) were inversely correlated with 25(OH)D. After adjusting for age, sex, season and BMI, the 25(OH)D maintained inversely associated with Coprococcus (=-9.414, p=0.045) and Bifdobacterium (=-1.881, p=0.051), but significance disappeared following the addition of inflammatory markers in the regression models. Conclusion: Association of vitamin D intake and concentration with abundance of certain genera of microbiota suggests that its immunomodulatory action could influence the bacterial composition. Relatively higher abundance of gram-negative (Haemophilus and Veillonella) may have been facilitated by the low intake and/or concentration of the vitamin. Lower proportion of beneficial bacteria (Coprococcus and Bifidobacterium) could stimulate the immune response and inflammation. We conclude that the role of vitamin D in maintaining immune homeostasis should occur in part by interactions with the gut microbiota, although the cross-sectional design does not allow ensuring cause-effect relationships.
 
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Release Date
2019-04-06
Publishing Date
2017-05-03
 
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