Made available in DSpace on 2015-05-14T12:59:49Z (GMT). No. of bitstreams: 1 arquivototal.pdf: 1843957 bytes, checksum: 23eff6067396c6f267138994bec5be02 (MD5) Previous issue date: 2012-02-13 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / The studed Herbal Product is indicated for treatment of intestinal colic and constipation, though there are no scientific data, that prove its efficacy. Thus, this study aimed in preclinical pharmacologic trials to evaluate its laxative and spasmolytic action and elucidate its possible pathway. For this, pharmacological tests were carried out in vivo to evaluate its stimulating effect on the gastrointestinal tract and in vitro assays in order to evaluate its spasmodic activity. The Herbal Product increased small intestinal motility in male mice at doses of 100mg/kg (161.66 ± 14.86%, n=6) and 200mg/kg (151.04 ± 17.17%, n=6) compared to control (100.00 ± 10.49%, n=6). The intestinal transit of animals constipated by loperamide (3mg/kg/day, three days) was reduced to 66.25 ± 7.49% (n=8) compared to the control group (100 ± 5.16%, n=8). In the constipated animals treated with doses of 100 and 200mg/kg (98.42 ± 6.33%, n=7) (99.32 ± 8.47%, n=7) was observed the normalization of the traffic bowel. Similar results were observed for 24 hours in the quantification of rat feces constipated by loperamide (3mg/kg/day, three days). The herbal medicine induced return of quantity of feces normal levels (7.92 ± 1.01g, n=6) in constipated animals (4.01 ± 1.43g, n=6), at dose of 100mg/kg (11.24 ± 2.90g, n=6) and 200mg/kg (8.70 ± 2.01g, n=6). These results demonstrate the stimulating action of this preparation in the intestine of the animals with potential laxative effect. Adding increasing and cumulative (0.01-1000μg/mL) of this product did not significantly alter spontaneous contractions in guinea pig ileum. However, its addition (1-1000μg/mL) caused a relaxation in this organ pre-contracted with 1μM carbachol, Emax= 67.61 ± 6.25%; EC50 269.77μg/mL (215.8 to 337.1), n=6; histamine 1μM (Emax= 58.68 ± 7.17%, EC50= 144.10μg/mL (86.65 to 239.70), n=6, and 40mM KCl (Emax= 50.76 ± 3.79%; EC50= 91.94μg/mL (57.97 to 145.80), n=7, no significant difference in the powers, suggesting an action of this product on a step common to these three agents. The relaxing action of this preparation was attenuated in ileum pre-contracted with 60mM KCl (Emax= 39.28 ± 1.95%, n=7) and the efficacy and potency were also significantly attenuated in the presence of potassium channel blockers, 5mM TEA, Emax= 22.79  2.99%; EC50 93.41μg/mL (54.89 to 159.00), n=5; and 5mM CsCl; Emax= 29.44  6.24%, EC50= 112,60μg/mL (44.09 to 287.80), n=5, suggesting the participation of these channels in relaxation. In contractions induced by 300nM S(-)BayK-8644, Cav channel agonist, the effect induced by phytomedicine, Emax= 39.28 ± 1.95%, EC50= 199.70μg/mL (120.50 to 239.00), n=8, was significantly lower when compared to carbachol, indicating the involvement of Cav in its effect. In preparations pre-incubated with 1μM propranolol (Emax= 34.45 ± 4.97%, n=6), the Emax was attenuated, suggesting also the involvement of β-adrenergic receptors in the effect induced by preparation. Thus, we conclude that the Herbal Product acts stimulating the intestine of rats and mice, especially in constipated animals and has spasmolytic activity in guinea pig ileum probably due to opening of K+ channels, inhibition of Ca2+ channels and activation of β-adrenoceptor. / O Produto Fitoterápico estudado é indicado no tratamento de cólicas intestinais e constipação, entretanto não apresenta dados científicos que comprovem sua eficácia. Assim, este estudo objetivou realizar ensaios farmacológicos pré-clínicos para avaliar sua ação laxante e sua ação espasmolítica, bem como elucidar seu provável mecanismo de ação. Para tal, realizaram-se ensaios farmacológicos in vivo para avaliar seu efeito estimulante sobre o trato gastrointestinal e ensaios in vitro com o intuito de avaliar sua atividade espasmolítica. O Produto Fitoterápico aumentou a motilidade do intestino delgado em camundongos machos, nas doses de 100mg/kg (161,66 ± 14,86%; n=6) e 200mg/kg (151,04 ± 17,17%, n=6) quando comparados ao controle (100,00 ± 10,49%; n=6). O trânsito intestinal de animais constipados por loperamida (3mg/kg/dia, três dias) foi reduzido a 66,25 ± 7,49% (n=8) em comparação ao grupo controle (100 ± 5,16%; n=8). Nos animais constipados e tratados com doses de 100 e 200mg/kg (98,42 ± 6,33%, n=7); (99,32 ± 8,47%; n=7), observou-se a normalização do trânsito intestinal. Resultados semelhantes foram encontrados na quantificação por 24 horas de fezes de ratos constipados por loperamida (3mg/kg/dia, três dias), em que o Produto Fitoterápico induziu o retorno da quantidade de fezes a níveis normais (7,92 ± 1,01g; n=6) de animais constipados (4,01 ± 1,43g; n=6), tanto na dose de 100mg/kg (11,24 ± 2,90g; n=6) como na dose de 200mg/kg (8,70 ± 2,01g; n=6). Estes resultados demonstram a ação estimulante da preparação estudada no intestino destes animais com potencial efeito laxante. A adição crescente e cumulativa (0,01-1000μg/mL) deste produto não alterou significativamente as contrações espontâneas em íleo de cobaia. Entretanto, sua adição (1-1000μg/mL) promoveu relaxamento neste órgão pré-contraído com carbacol 1μM, Emax= 67,61 ± 6,25%; CE50 269,77μg/mL (215,8 337,1); n=6, com histamina 1μM, Emax= 58,68 ± 7,17%; CE50= 144,10 μg/mL (86,65 239,70); n=6, ou com KCl 40mM, Emax= 50,76 ± 3,79%; CE50= 91,94μg/mL (57,97 145,80); n=7, não apresentando diferença estatística nas potências, o que sugere uma ação sobre uma etapa comum a estes três agentes. A ação relaxante desta preparação foi atenuada em íleo pré-contraído com KCl 60mM (Emax= 39,28 ± 1,95%; n=7) e sua eficácia e potência também foram significantemente atenuados na presença de bloqueadores de canais para K+, 5mM TEA, Emax= 22,79  2,99%; CE50 93,41μg/mL (54,89 159,00); n=5, e 5mM CsCl, Emax= 29,44  6,24%; CE50= 112,60μg/mL (44,09 287,80); n=5, sugerindo participação destes canais em seu relaxamento. Em contrações induzidas por 300nM S(-)-BayK 8644, agonista de canais Cav, o efeito induzido pelo Produto Fitoterápico Emax= 39,28 ± 1,95%; CE50= 199,70μg/mL (120,50 239,00); n=8, foi significativamente menor, quando comparado ao carbacol, indicando a participação dos Cav em seu efeito. Em preparações pré-incubadas com 1μM propranolol (Emax= 34,45 ± 4,97%; n=6), o Emax foi atenuado, sugerindo também a participação de receptores β-adrenérgicos no efeito induzido pela preparação. Assim, concluimos que o Produto Fitoterápico age estimulando o intestino de ratos e camundongos, principalmente em animais constipados e apresenta atividade espasmolítica em íleo de cobaia provavelmente pela abertura de canais para K+, inibição de canais para Ca2+ e ativação de β-adrenoceptores.

O diabetes mellitus (DM) é uma doença metabólica associada a danos, disfunção e insuficiência de diversos órgãos, sendo a fragilidade óssea apontada por estudos recentes como também associada ao DM. Os mecanismos que justificam o maior risco de fraturas em diabéticos tipo 2 não são bem compreendidos. A influência do trato gastrointestinal e seus hormônios no remodelamento ósseo tem sido comprovada em animais e em indivíduos sadios, sendo o Glucagon-like peptide-2 (GLP-2) e a serotonina hormônios com produção intestinal estimulada pela ingestão de nutrientes, existindo algumas evidências de que os mesmos têm efeitos no metabolismo ósseo. O presente estudo comparou a dinâmica dos marcadores ósseos, da serotonina e do GLP-2 em resposta à refeição mista em mulheres pósmenopausadas diabéticas em relação a controles não diabéticas. Foram incluídas 43 mulheres pós-menopausadas com densidade mineral óssea (DMO) reduzida, 23 com diabetes (grupo DM) e 20 controles (grupo CO). Depois do jejum de 12 horas, essas mulheres foram submetidas ao teste de refeição padrão, e as amostras de sangue foram coletadas nos tempos 0, 30, 60, 120 e 180 minutos para a dosagem de telopeptídeo C-terminal do colágeno tipo I sérico (CTX), osteocalcina (OC), GLP-2 e serotonina. O grupo DM apresentou maior índice de massa corporal, bem como maior densidade mineral óssea (DMO) de colo de fêmur e quadril. Nos tempos basais as mulheres diabéticas apresentaram concentrações plasmáticas de LH e FSH, bem como dos marcadores ósseos osteocalcina e CTX menores que no grupo CO. Em resposta a refeição padrão houve, em ambos os grupos, diminuição na concentração do CTX e da osteocalcina, e aumento na de GLP-2, sem alteração significativa da serotonina. A resposta do CTX à refeição foi menor no grupo DM, e a da serotonina maior no grupo CO em um único tempo do teste. Em relação a OC e ao GLP-2, não houve diferença entre os grupos avaliados ao longo do teste de refeição. As mulheres diabéticas tipo 2 tiveram maior DMO de fêmur. Além disso, os resultados sugerem que o remodelamento ósseo das mulheres diabéticas está alterado, com os marcadores ósseos reduzidos. A influência da ingestão de nutrientes na reabsorção óssea também foi alterada pela DM, não se reconhecendo nesse estudo qualquer papel do GLP-2 ou da serotonina na alteração do metabolismo ósseo em mulheres diabéticas tipo 2 / Type 2 diabetes mellitus is metabolic disease associated with long-term damage, dysfunction, and failure of various organs; recent studies indicate that diabetes itself is associated with bone fragility. The mechanisms underlying the increased fracture risk in type 2 diabetes are not well understood. The influence of the gastrointestinal tract and its hormones in bone remodeling has been demonstrated in animals and in healthy subjects. Glucagon-like peptide-2 (GLP-2) and serotonin are enteric hormones stimulated by nutrient intake, and there is some evidence that these hormones could have some effects on bone metabolism. We studied the dynamics of bone markers, serotonin and GLP- 2 in response to a mixed meal in diabetic postmenopausal women, in comparison with nondiabetic controls. 43 post-menopausal women with reduced bone mineral density (BMD) were enrolled, 23 with diabetes (DM group) and 20 normal control (CO group). After an overnight fast (12h), subjects were submitted to a standard meal test. Blood samples were drawn for C-terminal crosslinked telopeptide (CTX), osteocalcin (OC), GLP-2 and serotonin at 0, 30, 60, 120 and 180 minutes. The DM group had higher body mass index, and higher BMD of the femoral neck and hip. The basal values of of LH and FSH as well as the bone markers osteocalcin and CTX were lower in the DM group than in the CO group. After the standard meal test, there was a decrease in the concentration of CTX and osteocalcin, and an increase in GLP-2 in both groups. No changes in concentrations of serotonin were observed over the test meal. The response of the CTX meal was lower in the DM group, and the serotonin concentration was greater in the CO group in a single test time. In relation to e OC and GLP-2, there were no differences among the groups throughout the test meal. Type 2 diabetic women had higher bone mineral density (BMD) in the femur. Furthermore, the results suggest that the bone remodeling of diabetic women is altered, with their biochemical bone markers reduced. The influence of nutrient intake on bone resorption was also altered by DM, but in this study we could not recognize the role of GLP- 2 and serotonin in influencing the bone metabolism in type 2 diabetic

Indivíduos obesos, portadores de diabetes mellitus tipo 2 (DM2), atingem controle glicêmico poucos dias após realização de derivação gástrica em Y de Roux (DGYR), antes mesmo de ocorrer perda de peso significativa. Entre os mecanismos propostos, para explicar o rápido controle glicêmico, a alteração da produção de hormônios gastrintestinais é muito estudada, porém pouco se explorou a expressão tecidual dos genes que os transcrevem. O presente estudo avaliou a resposta, em curto prazo, da expressão gástrica e intestinal de genes que transcrevem peptídeo semelhante ao glucagon 1 (GLP-1), peptídeo insulinotrópico dependente de glicose (GIP), peptídeo tirosina-tirosina (PYY) e grelina, e de níveis sistêmicos desses hormônios à DGYR, bem como, sua correlação com homeostase glicêmica pós-operatória. Mulheres obesas portadoras de DM2 (n=20) foram avaliadas antes e após 3 meses de DGYR. Todas as pacientes foram avaliadas em conjunto e, posteriormente, divididas em dois subgrupos de doentes, determinados pelo grau de remissão pós-operatória de DM2 (parcial ou completa) de acordo com o critério ADA. Biopsias do corpo e fundo gástrico, duodeno, jejuno e íleo foram coletadas por enteroscopia de duplo balão para análise de expressão dos genes GCG (precursor do GLP-1), GIP (precursor do GIP), PYY (precursor de PYY) e GHRL (precursor da grelina). As análises de expressão gênica foram feitas por abordagem global e alvo, por meio das técnicas de microarray e RT-qPCR, respectivamente. Concentrações plasmáticas dos hormônios transcritos pelos genes avaliados também foram dosadas em jejum e após teste de refeição mista, bem como níveis circulantes de peptídeo C, hemoglobina glicada (jejum), glicose, insulina e glucagon (jejum e após teste de refeição mista). Essa abordagem permitiu avaliar a correlação de dados teciduais de expressão gênica e de níveis circulantes de hormônios GI com marcadores sistêmicos de homeostase glicêmica. Após DGYR, alterações significativas na expressão de GCG, GIP, PYY e GHRL ocorreram ao longo dos segmentos GI estudados, em paralelo à melhora significativa de marcadores plasmáticos da homeostase glicêmica. Particularmente, aumento da expressão de GCG e diminuição da expressão de GIP ao longo do intestino foram acompanhados por alterações sistêmicas concordantes dos hormônios por eles transcritos. Essas alterações transcriptômicas se correlacionaram direta (GCG) e inversamente (GIP) com níveis de insulina e glicose, e, inversamente, com níveis de hemoglobina glicada (GCG e GIP). Apenas o hormônio GLP-1 se correlacionou inversamente com níveis de hemoglobina glicada. Além disso, as pacientes com remissão completa de DM2 apresentaram, em relação às medidas pré-operatórias, aumento de GCG no jejuno e íleo, e aumento significativo da área sob a curva de GLP-1 ativo após DGYR. No estômago excluso, ocorreu aumento da expressão de GHRL, mas os níveis sistêmicos de grelina não sofreram alterações significativas no pós-operatório. De acordo com nossos dados, DGYR modificou a expressão de genes que transcrevem hormônios GI capazes de influenciar a homeostase glicêmica. Essas alterações foram acompanhadas por modificações concordantes de níveis sistêmicos das incretinas GLP-1 e GIP e se correlacionaram com marcadores de melhora da homeostase glicêmica. Em conjunto, nossos resultados sugerem que DGYR pode influenciar a homeostase glicêmica por mecanismos que incluem modificação transcriptômica de genes relacionados a hormônios gastrintestinais / Obese subjects with type 2 diabetes mellitus (T2DM) achieve glycemic control few days after Roux-en-Y gastric bypass (RYGB), even before significant weight loss occurs. Among all proposed mechanisms to explain the rapid glycemic control after surgery, alteration of gastrointestinal (GI) hormones production is widely studied, however, GI expression of these genes is still little explored. The present study evaluated the short-term response of gastric and intestinal expression of genes transcribing glucagon-like peptide 1 (GLP-1), glucose-dependent insulinotropic peptide (GIP), tyrosine-tyrosine peptide (PYY), and ghrelin and systemic levels of these hormones after RYGB, as well as their correlation with postoperative glycemic homeostasis. Obese women with T2DM (n = 20) were assessed before and after 3 months of RYGB. All patients were evaluated together and subsequently divided in two subgroups of patients, according the degree of postoperative T2DM remission (partial or complete), following ADA criteria. Biopsies of body and gastric fundus, duodenum, jejunum and ileum were collected by double-balloon enteroscopy for analysis of GCG (precursor of GLP-1), GIP (GIP precursor), PYY (precursor of PYY) and GHRL ghrelin precursor). Gene expression analysis was done by global and target approach, using microarray and RT-qPCR techniques, respectively. Plasmatic concentrations of hormones transcribed by the genes under study were also measured in fasted and after mixed meal test samples, as well as circulating levels of C peptide, glycated hemoglobin (fasting), glucose, insulin and glucagon (fasting and after mixed meal test). This approach allowed the correlation of tissue expression data and circulating levels of GI hormones with systemic markers of glycemic homeostasis. After RYGB, significant changes in GCG, GIP, PYY and GHRL expression were observed along the studied GI segments, in parallel with significant improvement in plasma markers of glycemic homeostasis. In particular, increased GCG expression and decreased GIP expression throughout the small intestine was followed by consistent systemic alterations of its related hormones. These transcriptomic changes are directly (GCG) and inversely (GIP) correlated with insulin and glucose levels and inversely with glycated hemoglobin levels (GCG and GIP). Only GLP-1 was inversely correlated with glycated hemoglobin levels. In addition, regarding the preoperative measurements, patients with complete T2DM remission presented increased GCG in jejunum and ileum, and significant increase in the area under curve of active GLP-1 after RYGB. In the excluded stomach, an increase in GHRL gene expression was recognized, but systemic levels of ghrelin did not changed significantly. According to our data, RYGB altered the expression of genes that transcribe GI hormones related to glycemic homeostasis. These changes were followed by expected modifications of GLP-1 and GIP incretin systemic levels and were correlated with improved glycemic homeostasis markers. Taken together, our results suggest that RYGB can influence glycemic homeostasis by mechanisms that include transcriptomic modification of genes related to gastrointestinal hormones

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Research has demonstrated that ice cream may be an appropriate vehicle for probiotic microorganisms and some prebiotic substances. Also, the widespread acceptance of ice cream, both by infantile, juvenile and adult public as well as by the elderly, and the increase of its consumption encourage the continuation of applied studies for developing functional ice cream. However, current researches refer mostly to the viability of probiotic micro-organisms during the product s storage period, while references of the survival of these micro-organisms under gastrointestinal conditions, essential to confirm the product efficacy, occur less frequently. The aim of this study was to develop symbiotic ice creams and to investigate the survival of Lactobacillus paracasei Lpc-37 under simulated gastrointestinal conditions. Four ice cream samples were developed, one probiotic and three symbiotic (these, including Lactobacillus paracasei Lpc-37 and inulin, oligofructose or polydextrose). The ice cream samples were analyzed for physical (overrun), chemical and nutritional (pH, lactic acid, total solids, ash, protein, fat, carbohydrates and calorie level) and sensory characteristics (acceptability, preference, consumption frequency and taste and flavor intensity). Microbiological analysis comprised counts of viable probiotic micro-organisms in ice cream and its survival under simulated gastrointestinal conditions, carried out monthly during the period of 90 days. L. paracasei LPC-37 showed resistance to technological processes for in the obtention of ice cream, stability during the storage of product and resistence in vitro to the stress in the gastrointestinal tract. Inulin and polydextrose played a protective activity for probiotic micro-organism, elevating their final survival rates under simulated gastrointestinal conditions. The soluble fibers added into the ice cream contributed to a proportional fat reduction and consequently decreasing calorie levels. Effects on sensory attributes, when occurred, ensured the prominence of ice cream with inulin added, followed by those with polydextrose added. Therefore, the inclusion of L. paracasei Lpc-37 in ice cream shows technological viability and ability to do its functional role in the colon, estimated in vitro. Additionally, inulin and polydextrose improve functional, nutritional and sensory properties in symbiotic ice cream. Results extend the possibilities of development of functional foods, as the developed ice cream meets the consumer s expectations for attractive and healthy products / Pesquisas vêm demonstrando que o sorvete pode ser um veículo adequado para microorganismos probióticos e para algumas substâncias prebióticas. Aliados a este aspecto, a ampla aceitação dos sorvetes, tanto por parte do público infantil, infanto-juvenil e adulto quanto do público da terceira idade, e o crescimento do seu consumo interno, estimulam a continuidade de estudos visando ao desenvolvimento de sorvetes funcionais. Estudos direcionados ao desenvolvimento se sorvetes probióticos, prebióticos e simbióticos buscam prioritariamente o estudo da viabilidade de micro-organismos probióticos e seus efeitos durante o período de armazenamento do produto. Entretanto, referências à sobrevivência destes micro-organismos sob as condições gastrointestinais quando incorporados nesta matriz láctea, essenciais para a comprovação da eficácia do produto, ocorrem em menor frequência. O objetivo deste estudo foi desenvolver sorvetes simbióticos e investigar a sobrevivência de Lactobacillus paracasei Lpc-37 às condições gastrointestinais simuladas. Foram desenvolvidos quatro sorvetes, sendo um probiótico e três simbióticos (estes, incluindo Lactobacillus paracasei Lpc-37 e inulina, oligofrutose ou polidextrose). Os sorvetes foram analisados quanto às suas características físicas (overrun), químicas e nutricionais (pH, ácido láctico, sólidos totais, cinzas, proteínas, gorduras, carboidratos e valor energético) e sensoriais (aceitabilidade, preferência, intenção de consumo e intensidade de gosto e sabor). A análise microbiológica compreendeu as contagens de micro-organismos probióticos viáveis em sorvete e sobreviventes às condições gastrointestinais simuladas, realizadas mensalmente durante o período de 90 dias. L. paracasei Lpc-37 apresentou resistência aos processos tecnológicos para obtenção de sorvete, estabilidade durante o período de armazenamento do produto e habilidade de resistência in vitro ao estresse gastrointestinal. Inulina e polidextrose desempenharam atividade protetora ao micro-organismo probiótico, elevando seus índices finais de sobrevivência in vitro às condições gastrointestinais simuladas. As fibras solúveis estudadas contribuíram para uma redução proporcional de gorduras nos sorvetes delas adicionados e consequente redução calórica. Efeitos aos atributos sensoriais, quando ocorreram, garantiram o destaque dos sorvetes adicionados de inulina, seguido daqueles adicionados de polidextrose. Portanto, a inclusão de L. paracasei Lpc-37 em sorvete apresentou viabilidade tecnológica e condições para cumprir seu papel funcional no colón, estimada em ensaio in vitro. Adicionalmente, inulina e polidextrose conferiram melhorias sob os aspectos funcionais, nutricionais e sensoriais de sorvete simbiótico. Os resultados obtidos ampliam as possibilidades de desenvolvimento de alimentos funcionais, uma vez que os sorvetes desenvolvidos contemplam com as expectativas dos consumidores por produtos simultaneamente atrativos e saudáveis.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Seawater teleost fish are hyposmotic to their environment and as a consequence must deal with a constant diffusive loss of water and a net gain of salts. In contrast to living in seawater, teleosts fish in a freshwater environment are faced with the opposite dilemma, a constant osmotic influx of water and depletion of salts. Between these environments there are estuarine regions, which are habitats of several species. The purpose of this study was to investigate Na+, Cl-, K+, Ca2+, and Mg2+ levels in the fluid phase and total amount of the contents of the segments of the gastrointestinal tract and plasma of freshwater and estuarine teleosts collected in different salinities (0 to 34 ) in the São Gonçalo channel in Pelotas, southern Brazil. Moreover, a possible relationship between the ion levels and salinity was investigated. After capture of the fishes, blood was collected and specimens were sacrificed for removal gastrointestinal tract segments: stomach, pyloric ceca/anterior intestine, mid- and posterior intestine. The results showed that there was no relationship between ion levels in the plasma, in the fluid phase and in the total amount of the segments of the gastrointestinal tract with salinity when considering all species together, but species (Micropogonias furnieri and Netuma barba) collected in three or more salinities demonstrated significant relationship of these parameters with salinity. The ion levels in the fluid phase and total amount of the most species showed significantly higher values in the anterior intestine than stomach. Moreover, ion levels showed a variation throughout the gastrointestinal tract suggesting possible ion absorption. These results suggest that the change of salinity affected ion levels in the plasma and in the content of the gastrointestinal tract of Micropogonias furnieri and Netuma barba, indicating that this system might be related with osmoregulation of these species. / Peixes teleósteos adaptados à água do mar são hiposmóticos em relação ao meio em que vivem e como conseqüência disso convivem com uma constante perda de água por osmose e ganho de sais por difusão. Ao contrário dos teleósteos que vivem na água salgada, peixes teleósteos adaptados à água doce convivem com o dilema oposto, uma constante entrada de água por osmose e perda de íons por difusão. Além disso, entre esses ambientes existem as regiões estuarinas, as quais são habitats de várias espécies. A proposta desse estudo foi investigar os níveis de Na+, Cl-, K+, Ca2+ e Mg2+ na fase fluida e quantidade total do conteúdo dos segmentos do trato gastrintestinal e do plasma de teleósteos estuarinos e de água doce coletados em diferentes salinidades (0-34 ) no Canal São Gonçalo em Pelotas, sul do Brasil. Além disso, uma possível relação entre os níveis iônicos e a salinidade foi investigada. Após a captura dos peixes, coletou-se sangue e os espécimes foram submetidos a eutanásia para remoção dos segmentos do trato gastrintestinal: estômago, cecos pilóricos/intestino anterior, intestino médio e posterior. Os resultados mostraram que não houve relação entre os íons no plasma, na fase fluida e na quantidade total dos segmentos do trato gastrintestinal com a salinidade quando se considerou todas as espécies juntas, porém duas espécies (Micropogonias furnieri e Netuma barba) coletadas em três ou mais salinidades demonstraram relação significativa entre esses parâmetros e a salinidade. Os níveis iônicos na fase fluida e quantidade total da maioria das espécies mostraram valores significativamente maiores no intestino anterior em relação ao estômago. Além disso, os níveis iônicos mostraram variação ao longo do trato gastrintestinal sugerindo uma possível absorção de íons. Estes resultados sugerem que a mudança de salinidade afetou os níveis iônicos do plasma e dos conteúdos do trato gastrintestinal de Micropogonias furnieri e Netuma barba, indicando que este sistema pode estar relacionado com a osmorregulação destas espécies.

Background: Due to its continuous exposure to food antigens and microbes, the gastrointestinal tract (GIT) is in a constant state of low level immune activation and contains an abundance of activated CCR5+CD4+ T lymphocytes, the primary target HIV-1. As a result, the GIT is a site of intense viral replication and severe CD4+ T cell depletion, a process that begins during primary HIV-1 infection and continues at a reduced rate during chronic infection in association with increased production of pro-inflammatory cytokines, a breakdown in the epithelial barrier, microbial translocation, systemic immune activation and the continued recruitment and infection of new target cells. AntiRetroviral Therapy (ART) is only partially effective in reversing these pathogenic changes. Despite the importance of the GIT in HIV-1 pathogenesis, and as a reservoir of persistent virus during ART, little is known about the diversity of HIV-1 in the GIT, or how different tissues in the GIT respond to ART. Objectives: Primary objectives of this thesis were to: 1) characterize the diversity of HIV-1 RNA variants in different parts of the GIT; 2) determine whether there is compartmentalized evolution of HIV-1 RNA variants in the GIT and whether these variants are likely to have different biological properties; 3) investigate the impact of ART on immune restoration in the GIT. Methods: A prospective study of the duodenum, jejunum, ileum and colon of African AIDS patients with chronic diarrhea and/or weight loss, sampled before and during 6 months of ART. RNA extracted from gut biopsies was reverse transcribed and PCR amplified. Env and gag PCR fragments were cloned, sequenced and subjected to extensive phylogenetic analysis; pol PCR fragments were analyzed for drug resistance. CD4+, CD8+ and CD38+CD8+ T cells levels in biopsies collected at baseline (duodenum, jejunum, ileum and colon) and after 3 (duodenum) and 6 (duodenum and colon) months of ART were quantified by flow cytometry and immunohistochemistry, plasma and tissue VL by the Nuclisens assay. Results: Viral diversity varied in different regions of the GIT with env HIV-1 RNA variants being significantly more diverse than gag variants. Gag HIV-1 RNA variants were widely dispersed among all tissue compartments. Some env variants formed tight monophyletic clusters of closely related viral quasispecies, especially in the colon, a finding that is suggestive of compartmentalized viral replication and adaptive evolution. CD4+ T cell and VL levels were significantly lower, while CD8+ including activated CD38+CD8+ T cell levels were higher in the duodenum and jejunum versus the colon. After 6 months of ART, a significant but incomplete recovery of CD4+ T cells was observed in the colon but not in the duodenum. Failed restoration of CD4+ T cells in the duodenum was associated with non-specific enteritis and CD8+ T cell activation. Conclusions: These results advance our understanding of the GIT as a host-pathogen interface by providing new insights into the diversity, evolution and dissemination of HIV-1 variants in the GIT. Strategies aimed at decreasing immune activation, especially in the small intestine, may be highly beneficial in enhancing the therapeutic efficacy of ART. / Thesis (PhD)--University of Pretoria, 2014. / lk2014 / Immunology / PhD / Unrestricted

In cancer, aberrant activation of developmental signaling pathways such as the Hippo Pathway has been shown to drive proliferation and invasion of cancer cells. Therefore, understanding the normal function of the Hippo Pathway during embryonic development can provide critical insight into how aberrant activity contributes to tumorigenesis. This dissertation explores the role of the Hippo Pathway members YAP and TAZ in gastrointestinal (GI) development and tumorigenesis. I use mouse genetics to systematically dissect the roles of YAP/TAZ in the endoderm-derived gastrointestinal epithelia and mesoderm-derived gastrointestinal mesenchyme during mammalian development. In the GI epithelium, I demonstrate that YAP/TAZ are dispensable for development and homeostasis. However, YAP/TAZ are required for Wnt pathway-driven tumorigenesis. I find that YAP/TAZ are direct transcriptional targets of Wnt/TCF4 signaling. In the GI mesenchyme, I describe a previously unknown requirement for YAP/TAZ activity during mammalian GI development. YAP/TAZ are involved in normal GI mesenchymal differentiation and function as transcriptional co-repressors in a progenitor cell population. In this way, YAP/TAZ act as molecular gatekeepers prior to Hedgehog-mediated differentiation into smooth muscle cells. This work unveils a previously unknown requirement for Hippo pathway signaling in the mammalian GI tract and a novel mechanism wherein YAP/TAZ function as transcriptional co-repressors to maintain a mesenchymal progenitor cell population.

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Em pacientes obesos com diabetes mellitus tipo 2 (DM2), o controle glicêmico pode ser observado em poucos dias após derivação gástrica em Y de Roux (DGYR), antes de ocorrer significativa perda de peso. Dentre os mecanismos propostos para explicar esse benefício metabólico, aqueles que envolvem adaptações gastrintestinais (GI) em resposta às mudanças anatômicas cirúrgicas são os mais consistentes. O presente estudo avaliou a resposta global do transcriptoma gastrintestinal à DGYR em pacientes obesos responsivos à remissão pós-operatória de DM2 e sua correlação com marcadores de homeostase glicêmica. Vinte pacientes adultas obesas com DM2 e candidatas à DGYR foram incluídas, de acordo com critérios específicos. Todas foram submetidas à técnica de DGYR, por laparotomia padronizada e acompanhadas até um ano após DGYR, para classificação dos pacientes responsivos (R) e não responsivos (NR) à remissão de DM2, de acordo com o critério da American Diabetes Association (ADA). Variáveis clínicas e bioquímicas envolvidas na homeostase glicêmica foram avaliadas no pré-operatório e, mensalmente, até 90 dias pós-operatórios. Análises transcriptômicas gastrintestinais foram desenvolvidas por técnica de microarray (Genechip 1.0 ST Array; AffymetrixTM), a partir de RNA obtido de biópsias de estômago corpo alto (ECA), estômago corpo médio (ECM), duodeno, jejuno e íleo, coletadas por enteroscopia de duplo balão (EDB), no período pré-operatório e após 90 dias da DGYR. O método não paramétrico Rank Products (RP) foi utilizado para a seleção dos genes diferencialmente expressos (DEGs). Os DEGs identificados por RP foram submetidos ao programa Ingenuity Pathways Analysis (IPA), para a seleção de genes dentro das seguintes funções relacionadas à fisiopatologia do DM2: 1) Metabolismo dos Carboidratos; 2) Metabolismo Lipídico; 3) Metabolismo dos Aminoácidos, 4) Doenças Metabólicas e 5) Desordem do Sistema Endócrino. DEGs relacionados a essas cinco funções foram submetidos a análises de agrupamento hierárquico de Person, classificação funcional de ontologia gênica (GOslim ontology), análise de enriquecimento funcional (software DAVID, com uso de banco de dados KEGG e Biocarta) e de vias canônicas pelo software IPA. Essas análises foram feitas separadamente em pacientes R e NR. DEGs de interesse foram validados por RT-qPCR usando o sistema de ensaio Taqman® e equipamento 7500 FastTM (Life Technologies). O coeficiente de correlação de Spearman correlacionou variáveis clínicas e bioquímicas com variáveis transcriptômicas. Das 20 pacientes estudadas, 12 foram classificadas como R e 8 como NR. Nas 5 funções de interesse, o número de DEGs encontrado no grupo R foi: 99 (ECA), 26 (ECM), 62 (duodeno), 241 (jejuno) e 63 (íleo). Dentre os DEGs encontrados no duodeno, 8 apresentaram correlação positiva forte a muito forte (coeficiente de Spearman > 0,7) com alterações das concentrações sistêmicas de glicemia ou hemoglobina glicada. Destes, LDLR, MMP1, NPC1L1 e SLC2A5 foram submetidos à análise de RT-qPCR e validados pelo método. De acordo com as análises de enriquecimento funcional e vias canônicas entre grupos (R e NR), apenas a via LXR/RXR, representativa de DEGs encontrados no duodeno de pacientes R, apresentou associação com remissão do DM2. Nos demais segmentos gastrintestinais, essas análises não identificaram vias representativas relacionadas com DM2, embora alguns de seus DEGs estivessem potencialmente envolvidos com marcadores da homeostase glicêmica. Em conclusão, DGYR induziu modificações transcriptômicas gastrintestinais em pacientes obesos com remissão pós-operatória de DM2 e algumas delas foram associadas com marcadores de homeostase glicêmica, principalmente por meio de alterações na via LXR no duodeno / In obese patients with type 2 diabetes mellitus (T2DM), glycemic control is observed within a few days after Roux-en-Y gastric bypass (RYGB), even before significant weight loss. Among the mechanisms proposed to explain this metabolic benefit, those involving gastrointestinal (GI) adaptations in response to surgical anatomical rearreagement are the most consistent. The present study evaluated the global response of the gastrointestinal transcriptome to DGYR in obese patients responsive to postoperative remission of T2DM and its correlation with markers of glycemic homeostasis. Twenty adult obese patients with T2DM diagnosis and candidates to RYGB were included, according to specific criteria. All of them were submitted to standardized laparotomy RYGB surgery and followed until one year after RYGB, for the patients classification as responsive (R) and non-responsive (NR) to T2DM remission according to the American Diabetes Association (ADA) criteria. Clinical and biochemical variables involved in glycemic homeostasis were evaluated at preoperative and monthly up to 90 postoperative days. GI transcriptomic analyzes were performed by microarray technique (Genechip 1.0 ST Array; AffymetrixTM), in RNA samples obtained from biopsies of the stomach cardia (SC), stomach fundus (SF), duodenum, jejunum and ileum, collected by double-balloon enteroscopy (DBE) at pre-postoperative and 90 days after RYGB. The non-parametric Rank Products (RP) method was used for selection of differentially expressed genes (DEGs). DEGs identified by RP were submitted to the Ingenuity Pathways Analysis (IPA) program for its selection within the following functions: 1) Carbohydrate Metabolism; 2) Lipid Metabolism; 3) Amino Acids Metabolism, 4) Metabolic Diseases and 5) Endocrine System Disorder. DEGs related with these five functions were submitted to the analysis of Pearson hierarchical clustering, functional classification of gene ontology (GOslim), functional enrichment (DAVID software, using KEGG and Biocarta database), and canonical pathways (IPA). These analyzes were performed separately in R and NR groups. DEGs of interest were validated by RT-qPCR using Taqman® assays in 7500 FastTM (Life Technologies). The Spearman correlation coefficient correlated clinical and biochemical variables with DEGs. From the 20 patients studied, 12 were classified as R and 8 as NR. In the 5 functions of interest, the number of DEGs found in R group were: 99 (SC), 26 (SF), 62 (duodenum), 241 (jejunum) and 63 (ileum). Among the DEGs found in the duodenum, 8 presented a strong to a very strong positive correlation (Spearman coefficient > 0.7) with systemic concentrations of glycemia or glycated hemoglobin. Of these genes, LDLR, MMP1, NPC1L1 and SLC2A5 were subjected to RT-qPCR analysis and validated by the method. According to the functional enrichment and canonical pathways analyzes between groups (R and NR), only the LXR/RXR pathway, representative of DEGs found in the duodenum of R patients, was associated with T2DM remission. In the other GI segments, these analyzes did not identify representative pathways related to T2DM, although some of their DEGs were potentially involved with markers of glycemic homeostasis. In conclusion, RYGB induced gastrointestinal transcriptomics changes in obese patients with postoperative remission of T2DM and some of these were associated with markers of glycemic homeostasis, mainly by changes in LXR pathway in the duodenum

Bifidobacterium spp. são microrganismos probióticos que podem ser incorporados em produtos alimentícios. Entretanto, para que seus efeitos benéficos à saúde humana ocorram, é necessário que o número de células viáveis na hora do consumo seja, no mínimo, 106UFC/g. As bifidobactérias são sensíveis à elevada acidez e, por isso, torna-se necessária a busca por métodos que possam proteger a integridade da célula, sendo um deles a microencapsulação. Em uma primeira etapa do trabalho, Bifidobacterium lactis foi encapsulado em micropartículas de alginato e alginato modificado (alginatoquitosana, alginato-quitosana-sureteric e alginato-quitosana-acryl-eze) e sua sobrevivência e liberação das micropartículas em fluidos simulados do trato gastrintestinal foram mensuradas utilizando-se soluções tampão com pH 1,5, 5,6 e 7,5, na presença e na ausência de pepsina (3g/L), pancreatina (1g/L) e bile (10g/L). A liberação de células das micropartículas teve uma relação direta com o pH do tampão. A microencapsulação aumentou a taxa de sobrevivência de B. lactis, em comparação com células não encapsuladas, em soluções tampão com pH 1,5 sem a presença de enzimas. Em suco gástrico simulado com enzimas digestivas, por outro lado, foi observado que a pepsina proporcionou um efeito protetor sobre as células de B. lactis, e nesse caso, as taxas de sobrevivência do microrganismo estavam diretamente relacionadas com o grau de injúria das células. Em uma segunda etapa do trabalho, leites fermentados com Streptococcus salivarius ssp. thermophilus e Lactobacillus delbrueckii ssp. bulgaricus foram enriquecidos com culturas de Bifidobacterium lactis submetidas a quatro tratamentos diferentes: desidratação em temperatura ambiente, liofilização/congelamento, encapsulação em alginatoquitosana e encapsulação em alginato-quitosana-acryl-eze. A população sobrevivente de B. lactis foi determinada semanalmente no leite fermentado e também após tratamento simulando condições do trato gastrintestinal. Os resultados indicaram que na ausência de pepsina, as populações de B. lactis foram reduzidas drasticamente após o contato com tampão pH 1,5, não sendo possível a detecção de células viáveis livres ou encapsuladas após 120 minutos de teste. A presença de pepsina influenciou positivamente a recuperação de células viáveis de B. lactis em todas as condições testadas, mas as culturas na forma desidratada apresentaram melhores resultados que as culturas microencapsuladas ou liofilizadas. No caso do leite fermentado contendo as células desidratadas, a população de B. lactis, após o tratamento em suco gástrico com enzimas, foi superior à detectada no produto antes desse tratamento. Conclui-se que a microencapsulação não foi eficiente para proteger B. lactis em leite fermentado contra injúrias causadas pelo trato gastrintestinal simulado. / Bifidobacterium spp. are microorganisms that can be added to foods. However, the benefits for the human health occur when the numbers of viable cells in the moment of the consumption is at least 106CFU/g. Bifidobacteria are acid sensitive, and methods to protect cell integrity, such as microencapsulation, are needed. In the first part of the present study, Bifidobacterium lactis was encapsulated in microparticles of alginate and modified alginate (alginate-chitosan, alginate-chitosan-sureteric and alginate-chitosan-acryl-eze) and the survival and release from microparticles in simulated gastrointestinal conditions were measured, using buffers (pH 1.5, 5.6 and 7.5), in the absence and presence of pepsin (3g/L), pancreatin (1g/L) and bile. The release from microparticles presented a direct relationship with pH. When the pH was 1.5 and no enzyme was present, encapsulation improved the survival of B. lactis, when compared to free cells. However, pepsin had a protective effect on B. lactis, and the survival rate was directly related to the cells injury degree. In the second part of the study, fermented milk samples containing Streptococcus salivarius ssp. thermophilus and Lactobacillus delbrueckii ssp. Bulgaricus were supplemented with B. lactis submitted to four different treatments: dehydration at room temperature, freeze drying, encapsulation in alginate-chitosan and encapsulation in alginate-chitosaacryl-eze. The number of viable B. lactis cells in the fermented milk was determined weekly and also after treatment with simulated gastrointestinal conditions. Results indicated that in the absence of pepsin, the number of viable cells decreased significantly after contact with buffers (pH 1.5), and no viable cell was detected after 120 minutes. Pepsin improved the recovery of viable cells in the assayed gastric conditions, being the dehydrated cultures more resistant than other cultures. In fermented milk containing the dehydrated cells, the number of viable cells increased after treatment with simulated gastrointestinal fluids. Microencapsulation was not an effective procedure to protect B. lactis in fermented milk against injury caused by the simulated gastrointestinal tract.