BARRETO, Rosilma Gorete Lima. Ultra-som anorretal bi-dimensional dinâmico no diagnóstico de anismus em mulheres adultas : estudo comparativo à manometria anal e ultra-som anorretal tri-dimensional dinâmico. 2007. 81 f. Dissertação (Mestrado em Cirurgia) - Universidade Federal do Ceará. Faculdade de Medicina, Fortaleza, 2007. / Submitted by denise santos (denise.santos@ufc.br) on 2014-03-12T15:54:53Z No. of bitstreams: 1 2007_dis_rglbarreto.pdf: 1838742 bytes, checksum: c4090966b6f282512b3fc0d67859032d (MD5) / Approved for entry into archive by denise santos(denise.santos@ufc.br) on 2014-03-12T15:55:40Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2007_dis_rglbarreto.pdf: 1838742 bytes, checksum: c4090966b6f282512b3fc0d67859032d (MD5) / Made available in DSpace on 2014-03-12T15:55:40Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2007_dis_rglbarreto.pdf: 1838742 bytes, checksum: c4090966b6f282512b3fc0d67859032d (MD5) Previous issue date: 2007 / Anismus is one of the most frequent disease in carrying patients of obstructed defecation and it is being present in about 50.0% of the constipated patients. The aim of this study is to demonstrate the use of the bi-dimensional anorectal ultrasound (2-D USD) for the diagnosis of anismus and comparing the results with the anus manometry and the three-dimensional anorectal ultrasound (3-D USD). Sixty adult women with obstructed defecation symptoms were evaluated in this prospective and comparative study, coming from Colorectal Unit of the Hospital Universitário Walter Cantídio of the Universidade Federal do Ceará, between September 2006 to March 2007. All the patients were initially submitted to anus manometry (BAD) and then divided in two groups with 30 patients each. Group I was formed by patients without anismus at the mean age of 48,63 (24 the 69) years, while group II with carrying patients with anismus at the mean age of 51,20 (27 the 78) years. After that, patients of both groups were submitted to the 3-D and 2-D USD by an examiner who was unaware of the results of the manometries. The average size of the gotten angle with the 3-D USD at rest position of group I was 87.28º ± 0.80º (76,5º-96,2º) and of 87.87º ± 0.99º (78,5º-109,4º) in group II. (p=0,3220). The average size of the angle during the evacuatory effort of group I was of 93.25º ± 1.49º (74,9º-106,9º) and of 85.27º ± 1.35º (72,0º- 101,8º) in group II, (p=0.007). The average size of the gotten angle with the USD 2-D at rest positions of group I was 62.61º ± 1.15º (50,9º-75,0º) and of 65.51º ± 0.89º (50,8º-73,0º) in group II (p=0,0257). The average size of the angle during the evacuating effort of group I was of 59.75º ± 1.42º (44,0º-73,0º) and of 69.40º ± 1.06º (52,6º-79,5º) in group II, (p< 0,001). Comparing the differences of the angles size at rest position and during evacuatory effort of the patients of group I with group II, using 2-D and 3-D USD, there was statistically significant difference (p< 0,0001). Comparing the results between the 2-D USD with the manometry, there was agreement in 86,67% and 83,33% of the patients of group I and group II respectivelly. Comparing the results between the 2-D and 3-D USD, there was agreement of 93,33% in the evaluation of the patients of group I and of 90,0% of the patients of group II. The agreement among the three methods was 86,67% as positive predictive value and 83.33% as negative predictive value. It is concluded that the use the 2-D USD was considered efficient in the diagnosis of anismus by the high indication of agreement among the three used methods. / Anismus é uma das afecções mais freqüentes em pacientes portadores de evacuação obstruída, estando presente em cerca de 50.0% dos pacientes constipados. O objetivo deste trabalho é avaliar se o USD 2-D faz o diagnóstico de anismus, quando comparado a manometria anal e ao USD 3-D. Foram avaliadas neste estudo prospectivo e comparativo 60 mulheres adultas com sintomas de evacuação obstruída, provenientes do Serviço de Coloproctologia do Hospital Universitário Walter Cantídio da Universidade Federal do Ceará, no período entre setembro de 2006 a março de 2007. Todas as pacientes foram inicialmente submetidas à manometria anal (MA) e, distribuidas em dois grupos com 30 pacientes cada. O grupo I foi constituído por pacientes sem anismus e com média de idade 48,63 (24 a 69) anos, enquanto o grupo II com pacientes portadoras de anismus e com média de idade 51,20 (27 a 78) anos. Em seguida, as pacientes de ambos os grupos foram submetidas à USD 3-D E 2-D por um examinador que desconhecia o resultado da manometria. O tamanho médio do ângulo obtido com o USD 3-D no repouso do grupo I foi 87.28º ± 0.80º (76,5º-96,2º) e de 87.87º ± 0.99º (78,5º-109,4º) no grupo II. (p=0,3220). O tamanho médio do ângulo no esforço evacuatório do grupo I foi de 93.25º ± 1.49º(74,9º-106,9º) e de 85.27º ± 1.35º(72,0º-101,8º) no grupo II, (p=0.007). O tamanho médio do ângulo obtido com a USD 2-D no repouso do grupo I foi 62.61º ± 1.15º(50,9º-75,0º) e de 65.51º ± 0.89º(50,8º-73,0º) no grupo II (p=0,0257). O tamanho médio do ângulo no esforço evacuatório do grupo I foi de 59.75º ± 1.42º(44,0º-73,0º) e de 69.40º ± 1.06º(52,6º-79,5º) no grupo II, (p<0.001). Comparando a diferença do tamanho dos ângulos no repouso e no esforço evacuatório dos pacientes do grupo I com o grupo II, ao USD 2-D e 3-D, foi observado diferença estatisticamente significante (p< 0,0001). Comparando os resultados obtidos ao USD 2-D com a manometria, houve concordância em 86,67% das pacientes de ambos os grupos. Comparando os resultados obtidos entre o USD 2-D com o 3-D, houve concordância de 93,33% na avaliação das pacientes do grupo I e de 90,0% das pacientes do grupo II.A concordância entre os três métodos foi de 86,67% como valor preditivo positivo e 83,33% como valor preditivo negativo. Conclui-se que a o USD 2-D foi eficaz em averiguar o diagnóstico do anismus pelo elevado índice de concordância entre os três métodos utilizados.

BARROSO, Elizabeth Clara. Estudo da barreira funcional intestinal e concentrações séricas de rifampicina e isoniazida em pacientes com tuberculose multirresistente. 2009. 273 f. : Tese (doutorado) - Universidade Federal do Ceará, Pós-graduação em Ciências Médicas, Fortaleza-CE, 2009. / Submitted by denise santos (denise.santos@ufc.br) on 2011-10-05T16:08:40Z No. of bitstreams: 1 2009_tese_ecbarroso.pdf: 1809068 bytes, checksum: c03d5566f77fc2c4be9489f73a210705 (MD5) / Approved for entry into archive by Eliene Nascimento(elienegvn@hotmail.com) on 2011-10-07T16:25:18Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2009_tese_ecbarroso.pdf: 1809068 bytes, checksum: c03d5566f77fc2c4be9489f73a210705 (MD5) / Made available in DSpace on 2011-10-07T16:25:18Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2009_tese_ecbarroso.pdf: 1809068 bytes, checksum: c03d5566f77fc2c4be9489f73a210705 (MD5) Previous issue date: 2009 / Reduced antituberculosis drugs concentrations are associated with Mycobacterium tuberculosis resistance. This study aims to evaluate intestinal permeability and serum concentrations of rifampin (RIF) and isoniazid (INH) in patients with multidrug-resistant tuberculosis (MDR-TB). A case-control was conducted with outpatients who attended Messejana’s Hospital in Fortaleza-Ceará from August 2006 to April 2007. MDR-TB (case) was defined as resistance to at least RIF+INH according to the susceptibility test by the proportion method. Two control groups were formed. The drug sensible TB (DS-TB) group defined so when the isolate was sensible to RIF, INHH, streptomycin and ethambutol and the healthy control group (HC). The final MDR-TB, DS-TB and health control groups composition was 41, 33 and 41 respectively, matched by sex and age. Biochemical and haematological examinatios, lactulose:mannitol (L/M) test (to access intestinal absorption) were performed as well as social and clinical interview in all volunteers. To access the serum concentrations two blood samples were collect at two and six hours after RIF and INH ingestion in 32 MDR-TB and 28 DS-TB patients and 30 HC. The drug serum concentrations and L/M test in urine were performed by HPLC. After univariate analysis the median/range of the L and M urinary excretion percentage was significantly lower in MDR-TB patients comparing to HC (p<0.05). Adjusting for alcoholism+tabagism association or Body Mass Index (BMI), this difference disappeared for lactulose. After multivariate analysis the mean ± standard (sd) deviation M urinary excretion percentage was lower in MDR-TB than in HC (p=0.0291) group or DS-TB (p=0.0369) group. The L:M ratio did not differ between the groups (p=0.4747). The mean±sd of the INH maximum serum concentration (HCmax) was higher in MDR-TB (3.82±1.18) than in HC (2.79±1.19) group, p<0.01 and there was no difference between DS-TB and HC nor between MDR-TB and DS-TB groups. After multivariate analysis the HCmax increased in HC (3.07±0.24), but, remained to be higher in MDR-TB group, and now, significantly higher only than DS-TB group. There was HCmax < 3 µg/ml in 18.8% (6/32) of the cases and 56.7% (17/30) of the HC (p<0.05) and no difference between DS-TB (39.3%, 11/28) and HC. After multivariate analysis the mean±sd RIF maximum serum concentration (RCmax) was lower in MDR-TB than in HC(p,0.05) and in DS-TB than in HC (p<0.001), with no difference between MDR-TB and DS-TB groups. The RCmax was < 8 µg/ml in 90.6% (29/32) of the cases and 66.7% (20/30) of HC (p<0.05) and in 82.1% (23/28) of the DS-TB patients (comparing to HC, p<0.05). In conclusion there was reduction in transcellular intestinal absorption in MDR-TB versus DS-TB or HC and the data suggest that alcoholism+tabagism association and BMI have an important role in the reduction of paracellular transport in MDR-TB patients. The RCmax was low in MDR-TB and DS-TB patients with high proportions of subtherapeutic levels in theses groups, mainly for RCmax, but also worrying for HCmax. / Baixos níveis sangüíneos de drogas antituberculose podem ser causa de resistência do Mycobacterium tuberculosis. Este estudo objetivou avaliar a absorção intestinal transcelular e paracelular e verificar possível repercussão nas concentra-ções séricas de de rifampicina (RMP) e isoniazida (INH) em pacientes com tuberculose multirresistente (TBMR). Realizou-se estudo caso-controle no Ambulatório de Tisiologia do Hospital de Messejana, em Fortaleza-Ceará, entre agosto de 2006 e abril de 2007. TBMR foi definida como o caso de portador de bacilo resistente a pelo menos RMP+INH, de acordo com o teste de sensibilidade realizado pelo método das proporções. Foram formados dois grupos para controle, o dos portadores de tuberculose sensível (TBS) e o dos voluntários sãos (VS). Realizaram-se exames hematológicos e bioquímicos, o teste da lactulose / manitol (L/M) (para avaliar a absorção intestinal) e coleta de dados clínicos e sociais de todos os voluntários. Para a avaliação das concentrações séricas foi coletado sangue duas e seis horas após a ingestão observada da RMP+INH. A técnica utilizada para a quantificação da L e M na urina e dosagem sérica de RMP e INH foi a cromatografia líquida de alta pressão. O total de componentes dos grupos com TBMR, TBS e de sadios foi, respectivamente, 41, 33 e 41, emparelhados por gênero e idade. Na análise univariada, encontrou-se mediana / variação do percentual de excreção urinária da L e M menor no grupo com TBMR em relação aos sadios (p<0,05). Ao se corrigir para a associação alcoolismo + tabagismo ou índice de massa corporal (IMC), desapareceu a significância da menor excreção de lactulose nos portadores de TBMR. Após a análise multivariada, a média±desvio-padrão (dv) do percentual de excreção urinária do M foi menor no grupo com TBMR em relação ao grupo de VS (p=0,0291) e em relação ao de TBS (p=0,0369). A relação L/M foi semelhante entre os grupos (p=0,4747). A concentração sérica máxima de INH (CHX) média±desvio-padrão foi maior no grupo com TBMR (3,82±1,18) em relação ao VS (2,79±1,19), p<0,01, não havendo diferença entre TBS e VS nem entre TBMR e TBS. Após a análise multivariada, a CHX aumentou no grupo VS (3,07±0,24), mas continuou a ser maior no grupo com TBMR e, agora, com diferença significante em relação apenas à TBS. Houve CHX < 3 µg/ml em 18,8% (6/32) dos casos e 56,7% (17/30) dos sadios (p<0,05), não havendo diferença entre TBS, 39,3% (11/28) e sadios. Após a análise multivariada, a media±dp da concentração sérica máxima de RMP (CRX) foi menor no grupo com TBMR do que nos sadios (p<0,05) e no grupo com TBS do que nos sadios (p<0,001), não havendo diferença entre TBMR e TBS. Houve (CRX) < 8 µg/ml em 90,6% (29/32) dos portadores de TBMR e 66,7% (20/30) dos sadios (p<0,05) e em 82,1% (23/28) do grupo com TBS (em relação aos sadios, p<0,05). Em conclusão, observou-se redução na absorção transcelular intestinal em pacientes com TBMR versus TBS ou sadios, e os dados sugerem significante participação do alcoolismo+tabagismo e IMC na redução do transporte paracelular em portadores de TBMR. A CRX foi mais baixa em portadores de TBMR e TBS do que em sadios, com altas proporções de níveis subterapêuticos de RMP e INH nos três grupos, principalmente para CRX, mas, também preocupante para CHX.

COSTA, Tie Bezerra. Efeito da privação da glutamina sobre as células secretoras do epitélio intestinal em um modelo in vitro de enteroide. 2014. 73 f. Dissertação (Mestrado em Ciências Médicas) - Universidade Federal do Ceará. Faculdade de Medicina, Fortaleza, 2014. / Submitted by denise santos (denise.santos@ufc.br) on 2015-02-13T11:59:15Z No. of bitstreams: 1 2014_dis_tbcosta.pdf: 1905458 bytes, checksum: 3bfbf27d06a97ecac348168074140446 (MD5) / Approved for entry into archive by denise santos(denise.santos@ufc.br) on 2015-02-13T12:00:14Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2014_dis_tbcosta.pdf: 1905458 bytes, checksum: 3bfbf27d06a97ecac348168074140446 (MD5) / Made available in DSpace on 2015-02-13T12:00:14Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2014_dis_tbcosta.pdf: 1905458 bytes, checksum: 3bfbf27d06a97ecac348168074140446 (MD5) Previous issue date: 2012 / The intestinal epithelium is formed and sustained by a population of stem cells capable of generating different cell lines while maintaining pluripotent and self-renewal capacity. Glutamine is a conditional essential amino acid important for the maintenance of the intestinal epithelium. However, few studies to date have explored the role of glutamine in the fine regulation of the intestinal crypt cell turnover. In order to evaluate the role of glutamine in the crypt cell turnover, an in vitro enteroid model was used, where stem cells are capable of generating an epithelium containing the main intestinal secretory cell lines (Paneth, goblet, and enteroendocrine cells) and absorptive enterocytes as well, while forming a villus-crypt like structure. This model was used to test the effect of 24h of glutamine deprivation (standard media with 2mM glutamine vs glutamine-free media) on epithelial turnover by counting EdU- labeled cells/total number per section and cell apoptosis by counting cleavage-caspase 3- labeled cells/total number per section. In order to assess crypt secretory function, Paneth and goblet crypt cell ratios (target secretory cell/total cell number per crypt) were measured. The number of Paneth and goblet cells was measured with the aid of confocal microscopy and lysozyme and mucin-2 immunostainning. In addition, Paneth and globet cell product transcripts (lysozyme and mucin, respectively) were measured using quantitative Real-time PCR. In order to assess the potential immunomodulatory role of glutamine, innate immune element transcripts, Toll like receptor and their accessory protein MD-2, and cytokines, as follows: TNF-α, IL-1β and CXCL-1, were measured. Glutamine deprivation reduced the number of EdU positive cell ratio as compared with the enteroid under the standard media (p=0.006). No significant differences regarding Paneth and goblet cell ratios were seen between groups following glutamine deprivation. Glutamine deprivation significantly decreased lysozyme transcripts as compared with the enteroid under the standard media (p=0.007), but not for mucin-2 transcripts, related to goblet cell function. Decreased TNF-α and MD-2 transcription (p=0.005 and p=0.016, respectively) were found following glutamine deprivation. Altogether, our findings reinforce the glutamine positive role on the intestinal epithelial turnover and furthermore suggest an important glutamine regulatory effect over Paneth cells and the innate immune system. The enteroid model provides an important tool the dissect the mechanisms of glutamine protection and shed light for future studies. / O epitélio intestinal é formado e mantido por uma população de células-tronco capaz de gerar diferentes linhagens celulares, mantendo a pluripotência e a capacidade de auto-renovação. A glutamina é um aminoácido essencial condicional importante para a manutenção do epitélio do intestino. No entanto, poucos estudos têm explorado o papel da glutamina na regulação fina do turnover celular da cripta intestinal. Com o propósito de avaliar o papel da glutamina n o turnover de células da cripta, foi utilizado um modelo in vitro de enteroide, onde as células-tronco são capazes de gerar um epitélio contendo as principais linhagens de células secretoras intestinais (célula de Paneth, célula caliciforme e célula enteroendócrina), além dos enterócitos absortivos, com a formação de uma estrutura tipo vilosidade-cripta. Este modelo foi usado para testar o efeito de 24 horas de privação de glutamina (meio padrão com glutamina a 2 mM vs meio livre de glutamina) no turnover epitelial através da contagem de células marcadas por Edu/número total por secção e ainda na apoptose celular, através da contagem de células marcadas para caspase 3-clivada/número total por secção. A fim de avaliar a função secretora das criptas, as razões das células de Paneth e caliciformes por cripta (célula alvo/número total de células secretoras por cripta) foram medidas. O número de células de Paneth e caliciformes foi obtido com o auxílio da microscopia confocal e imunomarcação para lisozima e mucina-2. Além disso, os transcritos dos produtos das células de Paneth e caliciformes (lisozima e mucina, respectivamente) foram analisados utilizando o método de PCR quantitativo em tempo real. Com intuito de avaliar o potencial papel imunomodulador da glutamina, transcritos de elementos da imunidade inata, receptor de tipo Toll e sua proteína acessória MD-2, e citocinas, a saber: TNF-α, IL-1β e CXCL-1, foram medidos. A privação de glutamina reduziu o número de células Edu positivas, em comparação com o enteroide sob meio padrão (p=0,006). Não houve diferença significativa em relação às razões das células de Paneth e células caliciformes entre os grupos após privação de glutamina. A privação da glutamina diminuiu significativamente os transcritos de lisozima, em comparação com o enteroide sob meio padrão (p = 0,007), mas não para mucina-2, transcrição relacionada com a função das células caliciformes. Uma transcrição reduzida para TNF- α e MD-2 (p=0,005 e p=0,016, respectivamente) foi observada após a privação de glutamina. Ao todo, nossos achados reforçam o papel positivo da glutamina sobre o turnover do epitélio intestinal e, além disso, sugerem um importante efeito regulador da glutamina sobre as células de Paneth e resposta imune inata. O modelo enteroide fornece uma ferramenta importante para dissecar os mecanismos de proteção pela glutamina e guiar estudos futuros.

Triatomíneos (Hemiptera: Reduviidae) conhecidos no Brasil como “barbeiros” são os vetores do flagelado Trypanosoma cruzi, o parasita causador da doença de Chagas, uma das mais importantes doenças parasitárias no continente americano. O estudo da microbiota intestinal dos triatomíneos tem ganhado relevância nos últimos anos dado seu papel potencial em modular a competência vetorial, além do uso de bactérias modificadas geneticamente para inibir o desenvolvimento do inseto ou do parasita. Porém, para um uso prospectivo em estratégias de controle, se requer um bom conhecimento da interação vetor-microbiota-parasita, incluindo a composição da microbiota, rotas de transmissão e a resposta a infecção com T. cruzi. Para responder estas perguntas, neste trabalho foi amostrada a microbiota intestinal de insetos criados em colônias de laboratório de seis espécies representativas dos gêneros Triatoma, Rhodnius e Panstrongylus, usando sequenciamento em larga escala de um fragmento do gene ribossomal 16S. Nosso estudo compara insetos desafiados experimentalmente contra T. cruzi e controles não desafiados, bem como amostras obtidas de intestino e gônadas. Nossos resultados demostram que a microbiota intestinal de triatomíneos tem uma baixa diversidade dentro de indivíduos, pode ser transmitida horizontal ou tanto vertical como horizontalmente, e é altamente variável na sua composição taxonômica dentro de uma mesma espécie de hospedeiro. No entanto, as espécies bacterianas da microbiota padrão são principalmente restritas a Enterobacteriales e Corynebacteriales. Nossos resultados sugerem que desafio com T. cruzi influencia a composição da microbiota de acordo com a susceptibilidade do vetor: nas espécies com infecção não detectável, ela é variável entre os grupo desafiado e o controle, mas nas espécies com infecção detectável, ela permanece em sua maioria sem mudanças. Nossas observações são discutidas à luz do nosso conhecimento sobre a resposta imune do inseto e sobre a capacidade do parasita de modulá-la. Nós consideramos que, embora a diversidade da microbiota ser altamente variável entre espécies e indivíduos, grupos taxonômicos-chave definem a microbiota padrão intestinal dos triatomíneos, permitindo-nos explorar o papel dos simbiontes na nutrição e defesa do hospedeiro. Finalmente, nós sugerimos caminhos através dos quais novas pesquisas sobre a regulação fisiológica dos triatomíneos pela microbiota intestinal podem ser realizados a fim de avaliar a sua resposta posterior contra T. cruzi e ser usada como indicador de susceptibilidade dos insetos à infecção pelo o parasita. / Triatomine bugs (Hemiptera: Reduviidae) known in Brazil as “barbeiros” are the vectors of flagellate Trypanosoma cruzi, the causative agent of the Chagas disease, one of the most important parasitic diseases in the American continent. The study of triatomine gut microbiota has gained relevance in the last years given its potential role to modulate vector competence, besides the use of genetically modified bacteria to inhibit the development of either insects or parasites. However, for a prospective use in control strategies, a good understanding of the vector-microbiota-parasite interactions is required, including microbiota composition, its transmission routes, and its responses to T. cruzi infection. To answer these questions, we sampled the gut microbiota of colony-reared insects of six representative species of the genera Triatoma, Rhodnius and Panstrongylus, using high throughput sequencing of a fragment of the ribosomal gene 16S. Our study compares experimental T. cruzi-challenged and non-challenged control individuals, as well as samples obtained from guts and gonads. Our results demonstrate that the triatomine gut microbiota has a low intra-individual diversity, is either horizontally or both horizontally and vertically transmissible, and is highly variable in its taxonomic composition within the same host species. Nevertheless, bacterial species of the core microbiota are mostly restricted to Enterobacteriales and Corynebacteriales. T. cruzi-challenge seems to influence microbiota composition according to vector susceptibility: in species with non-detectable infection, it is variable between experimentally challenged and non-challenged vectors, while in species with detectable infection, the microbiota remains mostly undisturbed. This latter observation is discussed in the light of insect immune responses and the parasite capacity of modulating it. We consider that, although the microbiota diversity is highly variable between species and individuals, key taxonomic groups define the core triatomine gut microbiota, allowing us to explore their symbiotic role in host nutrition and defense. Finally, we suggest avenues through which new research on triatomine physiological regulation of gut microbiota could be conducted in order to evaluate its subsequent response to T. cruzi and be used as indicator of infection susceptibility to the parasite.

Triatomíneos (Hemiptera: Reduviidae) conhecidos no Brasil como “barbeiros” são os vetores do flagelado Trypanosoma cruzi, o parasita causador da doença de Chagas, uma das mais importantes doenças parasitárias no continente americano. O estudo da microbiota intestinal dos triatomíneos tem ganhado relevância nos últimos anos dado seu papel potencial em modular a competência vetorial, além do uso de bactérias modificadas geneticamente para inibir o desenvolvimento do inseto ou do parasita. Porém, para um uso prospectivo em estratégias de controle, se requer um bom conhecimento da interação vetor-microbiota-parasita, incluindo a composição da microbiota, rotas de transmissão e a resposta a infecção com T. cruzi. Para responder estas perguntas, neste trabalho foi amostrada a microbiota intestinal de insetos criados em colônias de laboratório de seis espécies representativas dos gêneros Triatoma, Rhodnius e Panstrongylus, usando sequenciamento em larga escala de um fragmento do gene ribossomal 16S. Nosso estudo compara insetos desafiados experimentalmente contra T. cruzi e controles não desafiados, bem como amostras obtidas de intestino e gônadas. Nossos resultados demostram que a microbiota intestinal de triatomíneos tem uma baixa diversidade dentro de indivíduos, pode ser transmitida horizontal ou tanto vertical como horizontalmente, e é altamente variável na sua composição taxonômica dentro de uma mesma espécie de hospedeiro. No entanto, as espécies bacterianas da microbiota padrão são principalmente restritas a Enterobacteriales e Corynebacteriales. Nossos resultados sugerem que desafio com T. cruzi influencia a composição da microbiota de acordo com a susceptibilidade do vetor: nas espécies com infecção não detectável, ela é variável entre os grupo desafiado e o controle, mas nas espécies com infecção detectável, ela permanece em sua maioria sem mudanças. Nossas observações são discutidas à luz do nosso conhecimento sobre a resposta imune do inseto e sobre a capacidade do parasita de modulá-la. Nós consideramos que, embora a diversidade da microbiota ser altamente variável entre espécies e indivíduos, grupos taxonômicos-chave definem a microbiota padrão intestinal dos triatomíneos, permitindo-nos explorar o papel dos simbiontes na nutrição e defesa do hospedeiro. Finalmente, nós sugerimos caminhos através dos quais novas pesquisas sobre a regulação fisiológica dos triatomíneos pela microbiota intestinal podem ser realizados a fim de avaliar a sua resposta posterior contra T. cruzi e ser usada como indicador de susceptibilidade dos insetos à infecção pelo o parasita. / Triatomine bugs (Hemiptera: Reduviidae) known in Brazil as “barbeiros” are the vectors of flagellate Trypanosoma cruzi, the causative agent of the Chagas disease, one of the most important parasitic diseases in the American continent. The study of triatomine gut microbiota has gained relevance in the last years given its potential role to modulate vector competence, besides the use of genetically modified bacteria to inhibit the development of either insects or parasites. However, for a prospective use in control strategies, a good understanding of the vector-microbiota-parasite interactions is required, including microbiota composition, its transmission routes, and its responses to T. cruzi infection. To answer these questions, we sampled the gut microbiota of colony-reared insects of six representative species of the genera Triatoma, Rhodnius and Panstrongylus, using high throughput sequencing of a fragment of the ribosomal gene 16S. Our study compares experimental T. cruzi-challenged and non-challenged control individuals, as well as samples obtained from guts and gonads. Our results demonstrate that the triatomine gut microbiota has a low intra-individual diversity, is either horizontally or both horizontally and vertically transmissible, and is highly variable in its taxonomic composition within the same host species. Nevertheless, bacterial species of the core microbiota are mostly restricted to Enterobacteriales and Corynebacteriales. T. cruzi-challenge seems to influence microbiota composition according to vector susceptibility: in species with non-detectable infection, it is variable between experimentally challenged and non-challenged vectors, while in species with detectable infection, the microbiota remains mostly undisturbed. This latter observation is discussed in the light of insect immune responses and the parasite capacity of modulating it. We consider that, although the microbiota diversity is highly variable between species and individuals, key taxonomic groups define the core triatomine gut microbiota, allowing us to explore their symbiotic role in host nutrition and defense. Finally, we suggest avenues through which new research on triatomine physiological regulation of gut microbiota could be conducted in order to evaluate its subsequent response to T. cruzi and be used as indicator of infection susceptibility to the parasite.

O experimento foi realizado na unidade de creche do Laboratório de Pesquisa em Suínos (LPS) da Faculdade de Medicina Veterinária e Zootecnia da Universidade de São Paulo (FMVZ-USP), campus de Pirassununga (SP), sendo utilizados setenta e dois leitões recém desmamados (21 dias), com peso médio de 6,5 kg. O delineamento experimental foi em blocos casualizados, num arranjo fatorial 2 x 2, sendo os fatores: probiótico e desafio, os quais definiram os tratamentos: T 1 - emprego do probiótico, com desafio (CPCD); T 2 - emprego do probiótico, sem o desafio (CPSD); T 3 - ausência do probiótico, com desafio (SPCD); T 4 - ausência do probiótico e sem o desafio (SPSD). As faixas de ganho médio de peso diário consideradas foram: dos 21 aos 35 dias (GMPD 35); dos 35 aos 49 dias (GMPD 49); dos 49 aos 63 dias (GMPD 63) e dos 21 aos 63 dias (GMPD Total). Os leitões foram submetidos ao desafio em sala separada, 14 dias após a distribuição nos tratamentos. O desafio foi realizado com uma amostra de E. coli positiva para as toxinas LT e ST b e para as fímbrias K 88 e F 18. A colheita das fezes foi feita após o desafio, em três períodos (35, 42 e 49 dias de idade dos leitões), para contagem de coliformes fecais, sendo analisadas pelo Laboratório de Sanidade Suína da FMVZ-USP, em São Paulo. A ração oferecida aos leitões foi semelhante à empregada comercialmente nas criações, havendo somente suplementação ou não do probiótico. O experimento avaliou o desempenho dos leitões através do ganho de peso diário (GMPD) e peso (P), acrescido da verificação da consistência das fezes e da contagem de coliformes fecais. Os resultados mostraram interação significativa entre probiótico e desafio quanto ao GMPD 49, indicando nesse período, o ponto de inflexão que caracterizou o início da mudança no comportamento desta variável. Com relação à consistência das fezes, o probiótico agiu reduzindo o percentual de fezes cremosas, confirmando sua ação protetora da mucosa intestinal, reduzindo a perda de líquido e, conseqüentemente, a diarréia. Além de atuar melhorando os parâmetros relativos ao desempenho e à consistência das fezes, a utilização do probiótico promoveu uma alteração na contagem de E. coli, reduzindo-a para um valor inferior, 14 dias após o desafio, reforçando assim a sua ação benéfica junto á manutenção da integridade intestinal / The experiment was conducted in the nursery unit at the Swine Research Laboratory from the FMVZ, University of São Paulo, Pirassununga campus, where we used 72 piglets recently weaned (about 21 days) with the average weight of 6,5 kg. The experiment was outlined in random blocks system, 2 x 2 factorial arrangements, being the factors: probiotic and challenge. The treatment was: T1 ? use of the probiotic, with challenge (CPCD); T2 ? use of the probiotic, without the challenge (CPSD); T3 ? no probiotic, with challenge (SPCD); T4 ? no probiotic and no challenge (SPSD). The intervals of weight daily gain considered were 21 to 35 days (GMPD 35); 35 to 49 days (GMPD 49); 49 to 63 days (GMPD 63) and 21 to 63 days (GMPD Total). The piglets were kept in two different rooms. One of the groups was challenged 14 days after the distribution in the treatments, in a separated room and for the challenge we used a sample of E.coli positive for the toxins LT and ST b and also for the pilli K88 and F18. The samples of feces were collected after the challenge in three periods (35, 42 and 49 days of age of the piglets) and sent to the Swine Health Laboratory at the FMVZ-USP, São Paulo campus, where the count of some species of intestinal bacteria was performed. The feed offered to the piglets was the same used in commercial swine herds. The only difference was the use or not of the probiotic. The experiment evaluated the development of the piglets through the amount of weight (AW) they gained and the average daily gain (ADG) of weight, plus the verification of the consistency of the feces and the count of some intestinal bacteria. The results showed a significant interaction between the probiotic and the challenge, as related to GMPD 49, indicating in this period the point of inflexion that characterized the beginning of the change in behavior of this variable. Analyzing the consistency of the feces we have notice that the probiotic has reduced the percentage of creamy feces, confirming its protective action in the intestinal mucus, reducing the loss of liquid and consequently the diarrhea. Together with the positive effect on the performance, the probiotic reduced the abnormal consistency of the feces, specially the creamy ones, as well as decreased the counting of E.coli 14 days after the challenge, keeping the intestinal integrity

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Les biofilms bactériens sont des communautés répandues, dans lesquelles la densité cellulaire élevée, la diffusion réduite et la structure hétérogène favorisent les contacts physiques et métaboliques entre les bactéries et induisent de nouveaux comportements par rapport aux microorganismes individuels. [Si] la plupart des connaissances actuelles sur la formation du biofilm et le métabolisme découlent des études réalisées dans les modèles bactériens aérobies pathogènes et environnementaux, […] il existe peu d'informations sur la formation de biofilm dans des anaérobies strictes en général et des anaérobies commensaux associés à l'hôte de la gastro-microbiota intestinal en particulier. […] Nous avons utilisé des tests de biofilm in vitro statiques et dynamiques combinés avec des approches génétiques et transcriptomiques pour étudier les mécanismes moléculaires de la formation de biofilm et du métabolisme dans un prothèses intestinales Bacteroides thetaiotaomicron. Notre écran initial sur 35 souches de B.thetaiotaomicron […] a révélé une capacité généralisée de cette espèce à former un biofilm. Cependant, la production de biofilm semblait réprimée […] dans le VPI 5482 de type sauvage de référence et cela nous a poussé à développer les travaux de thèse selon deux axes principaux : l'identification de conditions induisant la formation de biofilm in vitro dans VPI 5482 et l'identification et la caractérisation de mutants transposons avec augmentation de la capacité du biofilm par rapport à WT VPI 5482. Après avoir testé divers composés qui sont pertinents pour l'environnement intestinal, nous avons montré que les sels biliaires […], induisent la formation de biofilm chez VPI 5482 et nous avons utilisé le RNAseq pour identifier les fonctions impliquées dans la formation de biofilm induite par le sel biliaire. Les résultats de RNAseq montrent que les bactéries dans le biofilm augmentent l'expression des gènes impliqués dans la glycosylation de la surface cellulaire et présentent un modèle d'expression spécifique des opéron de synthèse capsulaire, suggérant que les polysaccharides de surface cellulaire pourraient jouer un rôle clé lors de la formation du biofilm dans B. thetaiotaomicron. Nous avons ensuite utilisé la mutagenèse du transposon pour révéler les facteurs d'adhérence impliqués dans la formation du biofilm en présence de sels biliaires, ce qui a conduit à l'identification d'un opéron non caractéristique (BT3560-2) impliqué putativement dans le transport de micronutriments dépendant de TonB. Même si les cibles des systèmes de transport identifiés par mutagenèse et RNAseq sont […] inconnues, leur caractérisation supplémentaire peut conduire à l'identification des voies réglementaires qui régissent la formation du biofilm. En utilisant la mutagenèse du transposon pour débloquer l'adhérence dans le pauvre biofilm B. thetaiotaomicron VPI 5482, nous avons identifié deux loci - un putatif V Mfa1 pili operon BT3148-7 et un opérat de synthèse de capsule 4 (CPS4) impliqué dans la formation de biofilm indépendamment des sels biliaires. Sur la base de l'homologie structurale avec les pilins mfa1, BT3148 et BT3147 constituent vraisemblablement une structure pilus qui requiert une troncature C-terminale de la pilule BT3147 de la tige prédite pour l'allongement et l'augmentation conséquente de la formation du biofilm. La microscopie électronique continue combinée à la détection d'immunoglole du pilus putatif devrait élucider complètement le mécanisme de formation de biofilm médié par BT3148-7. Le deuxième facteur de biofilm identifié indépendant de la bile est la capsule 4 (CPS4). Comme la suppression du CPS4 à l'état sauvage a conduit à une forte production de biofilm, nous avons émis l'hypothèse que le CPS4 pourrait masquer une adhésine putative. / Bacterial biofilms are widespread communities, in which high cell density, reduced diffusion and heterogeneous structure favor physical and metabolic contacts between bacteria and induce novel behaviors as compared to individual microorganisms. Most of the current knowledge about biofilm formation and metabolism is derived from the studies performed in pathogenic and environmental aerobic bacterial models, by contrast, there is little information on biofilm formation in strict anaerobes in general, and host-associated commensal anaerobes of the gastro-intestinal microbiota in particular. In this project we used static and dynamic in vitro biofilm assays combined with genetic and transcriptomic approaches to study molecular mechanisms of biofilm formation and metabolism in a prominent gut commensal Bacteroides thetaiotaomicron. Our initial screen on 35 B. thetaiotaomicron strains collected from various academic and clinical collections revealed a widespread ability of this species to form biofilm. However, biofilm production seemed repressed or masked in the reference wild type VPI 5482 and this prompted us to develop the thesis works along two main axis: the identification of conditions inducing in vitro biofilm formation in VPI 5482 and the identification and characterization of transposon mutants with increased biofilm capacity compared to WT VPI 5482. Having tested various compounds that are relevant to gut environment, we showed that bile salts – an important environmental clue for gut microbiota, induce biofilm formation in VPI 5482 and we used RNAseq to identify functions involved in bile salt-induced biofilm formation. RNAseq results show that bacteria in biofilm increase the expression of genes involved in glycosylation of cell surface and exhibit a specific expression pattern of capsular synthesis operons, suggesting that cell surface polysaccharides could be playing a key role during biofilm formation in B. thetaiotaomicron. We then used transposon mutagenesis to reveal adhesion factors involved in biofilm formation in presence of bile salts, which led to identification of an uncharacterized operon (BT3560-2) putatively involved in TonB-dependent transport of micronutrients. Even though the targets of the transport systems identified via mutagenesis and RNAseq are yet unknown, their further characterization may lead to identification of regulatory pathways that govern biofilm formation. Using transposon mutagenesis to unlock adhesion in the poor biofilm-former B. thetaiotaomicron VPI 5482, we identified two loci – a putative type V Mfa1 pili operon BT3148-7 and capsule synthesis operon 4 (CPS4) involved in biofilm formation independently of bile salts. Based on structural homology with mfa1 pilins, BT3148 and BT3147 likely constitute a pilus structure that requires C-terminal truncation of the predicted stalk pilin BT3147 for elongation and consequent increase in biofilm formation. Ongoing electron microscopy combined with immunogold detection of the putative pilus should fully elucidate the BT3148-7-mediated biofilm formation mechanism.

Tesis por compendio / La obesidad es un problema de salud a nivel mundial que incrementa el riesgo de sufrir un amplio rango de comorbilidades, incluyendo la diabetes tipo II y las enfermedades cardiovasculares. Debido a estos motivos, es necesario encontrar estrategias para reducir la obesidad y sus co-morbilidades y que puedan ser implementadas en los sistemas de salud públicos. El objetivo general de la tesis ha sido avanzar en el conocimiento de la influencia de la composición y funciones de la microbiota intestinal y su genoma (microbioma) en la obesidad y alteraciones metabólicas asociadas e identificar bacterias intestinales que, junto a cambios en la dieta, puedan contribuir a establecer estrategias de intervención más eficaces para controlar estos desórdenes. El capítulo primero de la tesis se centra en el estudio de la seguridad y habilidad para metabolizar distintas fuentes de fibra de Bacteroides uniformis CECT 7771. Para ello, hemos llevado a cabo la secuenciación del genoma y el análisis del transcriptoma de la bacteria en respuesta a diferentes fuentes de carbono. Se ha observado que B. uniformis CECT7771 es capaz de fermentar todos los sustratos evaluados y crecer más rápido en presencia de aquellas fuentes de carbono de estructura más sencilla (salvado de trigo rico en arabinoxilanos (AXOS) y glucosa). Además, B.uniformis CECT 7771 posee la capacidad de degradar los O-glicanos de la mucina y producir butirato y disminuir la producción de ácidos grasos de cadena larga y proteínas transportadoras de acilo (ACPs), implicados en la síntesis de lipopolisacárido (LPS) bacteriano causante de endotoxemia. Cuando crece en presencia de pectina, B. uniformis CECT 7771 incrementa la producción y secreción de GABA, lo cual podría tener un impacto en el eje intestino-cerebro. B. uniformis CECT 7771 no ha mostrado signos de toxicidad o patogenicidad tras el análisis exhaustivo de los genes codificados en su genoma, ni tras su administración por vía oral en un modelo de toxicidad sub-crónica en ratas. En este modelo, la bacteria produce un perfil de citocinas anti-inflamatorio comparado con el grupo placebo y muestra un efecto dosis-dependiente en la disminución de los valores de la alanina aminotransferasa (ALT), sugiriendo un efecto hepato-protector. En el segundo capítulo de la tesis se ha llevado a cabo un estudio de intervención en humanos con sobrepeso y síndrome metabólico en el que se evaluó, en un primer lugar, los efectos de la suplementación dietética con fibras enriquecidas en AXOS y ácidos grasos poliinsaturados (PUFAs) durante 4 semanas en la composición de la microbiota intestinal y en los parámetros bioquímicos. Los resultados demuestran que la ingesta de AXOS modifica la microbiota, ejerciendo un efecto bifidogénico y un aumento de especies bacterianas productoras de butirato, aunque no hemos visto una mejora en los parámetros bioquímicos analizados. En el caso de la intervención con PUFAs, no hemos detectado cambios en la composición de la microbiota ni en los parámetros bioquímicos evaluados. En segundo lugar, hemos llevado a cabo un estudio multi-ómico en un subgrupo de sujetos de la intervención con AXOS a fin de profundizar en los efectos de este tipo de fibra. El análisis metagenómico nos ha permitido identificar cambios en la configuración de la microbiota intestinal, incluyendo un aumento de Ruminococcus gnavus y Prevotella spp. así como una disminución de Parabacteroides, Paraprevotella y Rikenella. También hemos detectado un incremento de metagenes implicados en la producción de tetrahidrofolato y derivados del ácido fólico, los cuales llevan a cabo una función protectora frente a la hiperhomocisteinemia; la vitamina K2, implicada en la correcta absorción del calcio; y el GABA, cuya baja concentración en el organismo se asocia a estados de ansiedad y desbalance energético y que favorece la secreción de insulina y regula los niveles de ceramidas en plasma. / L'obesitat és un problema de salut a nivell mundial que incrementa el risc de patir un ampli rang de comorbilitats, incloent la diabetis tipus II i les malalties cardiovasculars. A causa d'estos motius, és necessari trobar estratègies per a reduir l'obesitat i les seues co-morbiditats i que puguen ser implementades en els sistemes de salut públics. L'objectiu general de la tesi ha sigut avançar en el coneixement de la influència de la composició i funcions de la microbiota intestinal i el seu genoma (microbioma) en l'obesitat i alteracions metabóliques associades i identificar bacteris intestinals que, junt amb canvis en la dieta, puguen contribuir a establir estratègies d'intervenció més eficaços per a controlar estos desordes. El capítol primer de la tesi es centra en l'estudi de la seguretat i habilitat per a metabolitzar distintes fonts de fibra de Bacteroides uniformis CECT 7771. Per a això, hem dut a terme la seqüenciació del genoma i l'anàlisi del transcriptoma del bacteri en resposta a diferents fonts de carboni. S'ha observat que B. uniformis CECT7771 és capaç de fermentar tots els substrats avaluats i créixer més ràpid en presència d'aquelles fonts de carboni d'estructura més senzilla (segó de blat ric en arabinoxilans (AXOS) i glucosa). A més, B.uniformis CECT 7771 posseïx la capacitat de degradar els O-glicans de la mucina i produir butirat i disminuir la producció d'àcids grassos de cadena llarga i proteïnes transportadores d'acil (ACPs), implicades en la síntesi de lipopolisacárid (LPS) bacterià causant d'endotoxemia. Quan creix en presència de pectina, B. uniformis CECT 7771 incrementa la producció i secreció de GABA, la qual cosa podria tindre un impacte en l'eix intestí-cervell. B. uniformis CECT 7771 no ha mostrat signes de toxicitat o patogenicidad després de l'anàlisi exhaustiva dels gens codificats en el seu genoma, ni després de la seua administració per via oral en un model de toxicitat subcrònica en rates. En este model, el bacteri produïx un perfil de citoquines antiinflamatori comparat amb el grup placebo i mostra un efecte dosi- dependent en la disminució dels valors de l'alanino aminotransferasa (ALT) , suggerint un efecte hepato-protector. En el segon capítol de la tesi s'ha dut a terme un estudi d'intervenció en humans amb sobrecàrrega i síndrome metabòlica en què es va avaluar, en un primer lloc, els efectes de la suplementació dietètica amb fibres enriquides en AXOS i àcids grassos poliinsaturats (PUFAs) durant 4 setmanes en la composició de la microbiota intestinal i en els paràmetres bioquímics (mesures antropomètriques, metabolisme de glucosa, perfil lipídic, marcadors d'inflamació, etc.). Els resultats demostren que la ingesta d'AXOS modifica la microbiota, exercint un efecte bifidogénic i un augment d'espècies bacterianes productores de butirat, encara que no hem vist una millora en els paràmetres bioquímics analitzats. En el cas de la intervenció amb PUFAs, no hem detectat canvis en la composició de la microbiota ni en els paràmetres bioquímics avaluats. En segon lloc, hem dut a terme un estudi multi-ómic en un subgrup de subjectes de la intervenció amb AXOS a fi d'aprofundir en els efectes d'este tipus de fibra. L'anàlisi metagenómic ens ha permés identificar canvis en la configuració de la microbiota intestinal, incloent un augment de Ruminococcus gnavus i Prevotella spp. així com una disminució de Parabacteroides, Paraprevotella i Rikenella. També hem detectat un increment de metagens implicats en la producció de tetrahidrofolat i derivats de l'àcid fòlic, els quals duen a terme una funció protectora enfront de l'hiperhomocisteinemia; la vitamina K2, implicada en la correcta absorció del calci; i el GABA, la baixa concentració del qual en l'organisme s'associa a estats d'ansietat i desbalanç energètic i que afavorix la secreció d'insulina i regula els nivells de ceramides en plasma. L'anàlisi conjunta / Obesity is a global health problem that increases the risk of suffering a wide range of comorbidities, including type II diabetes and cardiovascular diseases. Due to these reasons, it is necessary to find strategies to reduce obesity and its co-morbidities that can be implemented in public health systems. The general objective of the thesis has been to advance in the knowledge of the influence of the composition and functions of the intestinal microbiota and its genome (microbiome) in obesity and associated metabolic alterations and to identify intestinal bacteria that, together with changes in the diet, can help to establish more effective intervention strategies to control these disorders. The first chapter of the thesis focuses on the study of the safety and ability to metabolize different fiber sources of Bacteroides uniformis CECT 7771. For this, we have carried out the genome sequencing and the transcriptome analysis of the bacteria in response to different carbon sources. It has been observed that B. uniformis CECT7771 is able to ferment all evaluated substrates and grow faster in the presence of those carbon sources of simpler structure (wheat bran rich in arabinoxylans (AXOS) and glucose). In addition, B.uniformis CECT 7771 has the ability to degrade the mucin O-glycans, produce butyrate and decrease the production of long chain fatty acids and acyl transport proteins (ACPs), involved in the synthesis of bacterial lipopolysaccharide (LPS) that causes endotoxemia. When grown in the presence of pectin, B. uniformis CECT 7771 increases the production and secretion of GABA, which could have an impact on the gut-brain axis. B. uniformis CECT 7771 has shown no signs of toxicity or pathogenicity after exhaustive analysis of the genes encoded in its genome, or after oral administration in a model of sub-chronic toxicity in rats. In this model, the bacterium produces an anti-inflammatory cytokine profile compared to the placebo group and shows a dose-dependent effect in the decrease of the alanine aminotransferase (ALT) values, suggesting a hepato-protective effect. In the second chapter of the thesis it was done an intervention study in humans with overweight and metabolic syndrome to evaluate at first the effects of dietary supplementation with fibers enriched in AXOS and polyunsaturated fatty acids (PUFAs) during 4 weeks in the composition of the intestinal microbiota and in the biochemical parameters. The results show that the intake of AXOS modifies the microbiota, exerting a bifidogenic effect and an increase of bacterial species that produce butyrate, although we have not seen an improvement in the biochemical parameters analyzed. In the case of the intervention with PUFAs, we have not detected changes in the composition of the microbiota or in the biochemical parameters evaluated. Secondly, we have carried out a multi-omic study in a subgroup of subjects of the intervention with AXOS in order to delve into the effects of this type of fiber. The metagenomic analysis has allowed us to identify changes in the configuration of the intestinal microbiota, including an increase in Ruminococcus gnavus and Prevotella spp. as well as a decrease of Parabacteroides, Paraprevotella and Rikenella. We have also detected an increase in metagenes involved in the production of tetrahydrofolate and folic acid derivatives, which perform a protective function against hyperhomocysteinemia; vitamin K2, involved in the correct absorption of calcium; and GABA, whose low concentration in the body is associated with states of anxiety and energy imbalance and that favors the secretion of insulin and regulates plasma ceramide levels. The joint analysis of the metagenome and the metabolome has allowed us to establish positive correlations between the abundance of Prevotella and the concentrations of short chain fatty acids and succinate, as well as between increases of Eubacterium rectale and reductions in methylamines, which could be involved in t / Gómez Del Pulgar Villanueva, EM. (2018). Identificación de componentes de la microbiota intestinal potencialmente beneficiosos frente a la obesidad [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/114770 / Compendio

Salmonella enterica spp. enterica est un pathogène omniprésent responsable de toxi-infection alimentaire pouvant potentiellement être mortelle pour l’humain. Afin de déclencher une infection, le pathogène doit survivre aux conditions stressantes rencontrées lors de son passage dans le tractus gastro-intestinal humain et coordonner l'expression de plusieurs facteurs de virulence. L’objectif de cette thèse est d’étudier le comportement de différentes souches de S. enterica dans le tractus gastro-intestinal humain en utilisant des approches in vitro. Les souches ont été sélectionnées en fonction de leur potentiel de virulence et de leur origine (clinique, alimentaire, animale, environnementale). En simulant le tractus gastro-intestinal supérieur avec le modèle in vitro TIM-1, une mortalité bactérienne est observée en compte viable dans l'estomac comparé aux résultats au PMA-qPCR. Cette différence suggère la présence de cellules viables mais non cultivables dans l’estomac. Une reprise de croissance est par la suite observée dans le duodénum et l’iléon. Après le passage dans le TIM-1, toutes les souches ont bien survécu, mais la survie de S. enterica dépendait de sa virulence. En effet, les souches de virulence élevée avaient significativement une survie plus élevée que celles de faible virulence. En condition iléale simulée dans le modèle PolyfermS, S. enterica est progressivement éliminée du milieu durant les douze premières heures, mais certaines souches maintiennent leur présence avec le lavage continu après 24 h. Les souches de S. enterica varient donc dans leur capacité à coloniser le système en présence du microbiote iléal. Par ailleurs, l’ajout de S.enterica n’a eu aucun impact sur la composition du microbiote iléale ou sur son activité métabolique. S. enterica ne peut utiliser le système immunitaire pour provoquer une dysbiose dans ce modèle, ce qui limite les mécanismes compétitifs. L’exposition des souches de S. enterica à une digestion gastro-intestinale en présence du microbiote iléal a induit l'expression de facteurs de virulence liés à l'adhésion et au gène ssaB du SPI-2, malgré l'absence de tissus hôtes. Cette induction était plus importante pour les souches à virulence élevée que pour les souches à faible virulence. Ces résultats approfondissent les connaissances sur le comportement de S. enterica dans le tractus gastro-intestinal humain pour pouvoir établir des stratégies de prévention contre ce microorganisme pathogène et pour mieux gérer le risque lié à Salmonella. / Salmonella enterica subsp. enterica is a ubiquitous pathogen responsible for food-borne infection, potentially life-threatening to humans. In order to trigger infection, the pathogen must survive the stressful conditions of the human gastrointestinal tract and coordinate the expression of several virulence factors in response to this environment. The objective of this thesis is to study the behavior of S. enterica in the human gastrointestinal tract using in vitro approaches. S. enterica strains were selected according to their virulence potential and their origin (clinical, food, animal and environmental). By simulating the upper gastrointestinal tract with the in vitro model TIM-1, bacterial mortality was observed by viable count in the stomach, compared to PMA-qPCR results. This difference suggests the presence of viable but non-cultivable cells. A resumption of growth was subsequently observed in the duodenum and the ileum. After passage through the TIM-1, all strains survived but high virulence S. enterica strains had significantly higher survival than low virulence strains. In simulated ileal conditions in the PolyfermS model, S. enterica was gradually eliminated from the medium during the first twelve hours. After 24 h, most strains maintained their presence with continuous wash-out. S.enterica strains vary in their capacity to colonize the system in the presence of the ileal microbiota. Furthermore, S. enterica had no impact on the composition of the ileal microbiota or on its metabolicactivity. S. enterica cannot use the immune system to induce dysbiosis in this model, limiting the competitive mechanisms. The exposure of S. enterica strains to gastrointestinal digestion in the presence of ileal microbiota induced expression of virulence factors linked to adhesion and SPI-2 gene (ssaB), despite the absence of host tissues. This induction was greater for high virulence strains than low virulence strains.These results deepen our knowledge on the behavior of S. enterica in the human gastrointestinal tract, in order to establish prevention strategies against the pathogen and to better manage the risk linked to Salmonella.