Em muitas partes do mundo o aumento na demanda de água tem estimulado pesquisas relacionadas às práticas de reuso sustentáveis. Dentre as atividades humanas, a irrigação agrícola se revela como uma das práticas de maior consumo de recursos hídricos naturais. Uma alternativa para minimizar este problema é o reuso de efluentes gerados por sistemas biológicos de tratamento de esgotos. O objetivo desta pesquisa foi avaliar os efeitos da irrigação com esgoto tratado na dinâmica do carbono (C) e nitrogênio (N) e na atividade microbiana de um solo sob pastagem. O estudo foi conduzido em uma pastagem de capim-Bermuda Tifton 85 (Lins-SP), onde o delineamento experimental foi o de blocos completos com seis tratamentos: SI (sem irrigação e sem fertilização), A100 (água potável + 520 kg de N ha-1 ano-1); E0, E33, E66 e E100 (irrigação com esgoto tratado + 0, 33, 66 e 100% de 520 kg de N ha-1 ano-1). Os tratamentos receberam entre 420 a 1500 mm de esgoto tratado e água por ano, correspondendo a uma entrada pelo esgoto tratado de 640 a 2300 kg ha-1 ano-1 de C e de 135 a 480 kg ha-1 ano-1 de N. Utilizando como referência os estoques de C e N de SI, o menor decréscimo de C ocorreu em E33 (1,2 Mg ha-1) e o maior em A100 (7,9 Mg ha-1). Alterações no estoque de N do solo ocorreram após quatro anos de irrigação, onde A100 apresentou decréscimo de cerca de 450 kg de N ha-1. Os estoques de N dos tratamentos irrigados com esgoto tratado não foram afetados. A entrada de C e N orgânicos pelo esgoto tratado não afetaram a composição isotópica do C (\'delta\' 13C) e do N (\'delta\' 15N) da fração estável da matéria orgânica do solo (MOS) do solo. A alteração de \'delta\' 13C nos solos dos tratamentos irrigados (-0,7 a -1,2%o ), em relação a SI, foi resultante da mineralização do carbono orgânico remanescente do solo (plantas C3). Os valores de \'delta\' 15N do N da MOS (0 a 5 cm) foram significativamente maiores (+2,2%o) nos tratamentos irrigados com esgoto tratado do que em SI e A100, refletindo diferenciadas taxas e processos de ciclagem de N. A abundância natural de 15N nas folhas do capim-Bermuda refletiu a composição isotópica do N do solo, com enriquecimento de +2,5%o e +4,9%o em relação a A100 e SI, respectivamente. As taxas líquidas de mineralização e nitrificação negativas ou nulas nas épocas Seca-04, Chuvas-05 e Seca-05 indicaram predominância de processos de imobilização do N pela microbiota em virtude uma alta relação C:N da MOS. Nas épocas de Chuvas-06 e Seca-06 as taxas tornaramse positivas indicando a diminuição da relação C:N da MOS, término do efeito priming e, portanto, ciclagem interna de N. Os solos dos tratamentos apresentaram baixo consumo (-0,1kg de C ha-1 sem-1) ou pequena emissão média de CH4 (+0,8 kg de C ha-1 sem-1). A disponibilidade de N e a umidade do solo não representaram fatores limitantes nos tratamentos, assim as emissões de CO2 não diferiram entre si na maior parte das datas de coleta (médias de 14,7 e 12,2 Mg de C ha-1 para épocas de chuvas e seca, respectivamente). Os maiores fluxos de CO2 relacionaram-se com os períodos de maior precipitação e/ou irrigação do que com os tratamentos. Os maiores fluxos de N2O foram observados após a aplicação de N mineral nos tratamentos irrigados com esgoto tratado, sendo proporcionais as maiores quantidades de N adicionado. As relações médias entre o C da biomassa microbiana e o C orgânico total (Cmic:COT) dos tratamentos variaram de 2,3 a 3,8% ao longo das épocas, indicando boa resiliência do agroecossistema, onde os microrganismos apresentaram variações temporárias de biomassa. Interferências positivas do manejo (corte do capim e fertilização com N mineral) resultando em aumento de Cmic foram observadas no 1º ano hidrológico e Seca-06, como resultado da maior umidade do solo e com isso condições mais favoráveis para a disponibilização de C. Na Seca-04, com o aumento da atividade metabólica, e Chuvas-05, sem alteração deste parâmetro, ao longo do manejo, o quociente metabólico (qCO2) apresentou um cenário de eficiente conversão de C-CO2 em biomassa microbiana. No 2º ano hidrológico, com a diminuição das lâminas de irrigação os tratamentos irrigados e fertilizados apresentaram decréscimo de Cmic e respiração mantida (Seca-05) ou aumentada (Chuvas-06) após o manejo, os valores de qCO2 indicaram condições desfavoráveis a microbiota. Com a pouca interferência dos tratamentos, os indicadores eco-fisiológicos não foram suficientemente sensíveis para mostrar o manejo com menor impacto na qualidade do solo, revelando apenas cenários do metabolismo microbiano ao longo das práticas agrícolas. A quantidade de C exportada por E33, como biomassa (15,2 Mg de C ha-1 ano-1) não diferiu das maiores produções, a alteração em seu estoque de C foi inferior aos demais tratamentos irrigados, sugerindo ser o manejo mais sustentável, em termos de C, utilizando esgoto tratado como irrigação. Os tratamentos E100 (Seca-04) e E66 (Chuvas-05) representaram os manejos com as maiores exportações de N, respondendo linearmente até 940 ha-1 de N ano-1. De acordo com as variáveis avaliadas, o manejo com maior sustentabilidade produtiva e ambiental foi o tratamento E100, situação onde as saídas de N não superaram as entradas / In many parts of the world, the increasing demand and, especially in arid regions the natural scarcity of water has stimulated researches in terms of sustainable water reuse practices. Within human activities, common agricultural irrigation reveals one of the most consumptive practices of natural water resources. One alternative to minimize this problem represents the reuse of effluent generated by biological sewage treatment systems. The objective of this study was to investigate the impact of treated wastewater application in the dynamic of carbon (C) and nitrogen (N), and microbial metabolism of a soil under pasture. The study was carried out at Lins, São Paulo State, Brazil on a Tifton 85 bermudagrass pasture irrigated with secondary treated sewage effluent using a randomized complete block design with six treatments: SI (control, without irrigation and fertilization), W100 (potable water irrigation + 520 kg of N ha-1 year-1); E0, E33, E66 and E100 (treated wastewater irrigation + 0, 33, 66 and 100% of 520 kg of N ha-1 year-1). Samples of treated effluent/water, soil, plant (litter fall), and gases were taken from January 2004 through October 2007 and the treatments were kept under irrigation management receiving between 420 and 1,500 mm of water and treated sewage corresponding to an input of 640 to 2,300 kg ha-1 yr-1 of C and 135 to 480 kg ha-1 year-1 of N . Soil C stocks decreased slightly in the E33 treatment (-1.3 Mg ha-1) and a larger decrease was observed in W100 (-7.9 Mg ha-1). The inputs of organic C by the treated sewage did not affect the soil carbon isotopic composition (\'delta\' 13C), and in the irrigated treatments measured shifts in the isotopic signature (-0,7 a -1,2%o ) were caused by the mineralization of the remaining soil organic matter (SOC) (C3 plants). After 4 years of irrigation the only significant changes in soil N stocks were found in the W100 treatment (-450 kg de N ha-1). The \'deta\' 15N signature of the soil organic matter (0-5 cm depth) in the treatments irrigated with treated sewage was significantly higher (+2,2%o) than WI and W100, this suggests higher nitrogen cycling. The \'delta\' 15N signature of grass was enriched relative to the soil of W100 and WI +2,5%o and +4,9%o respectively). Negative or null rates of mineralization and nitrification occurred in the dry season of 2004, rainy and dry season of 2005 indicated an immobilization by the microorganisms, as a result of a high C:N ratio in the SOC. In the dry and wet seasons of 2006, mineralization and nitrification rates became positive suggesting a decrease of the C:N ratio, and the end of both priming effect and, thus the beginning of N cycling in the soil organic matter. Soils in the treatments showed low CH4 consumption rates (-0.1 kg de C ha-1 semester-1) and in some cases low emissions (+0.8 kg de C ha-1 emester-1). Nitrogen availability and soil moisture did not appear to be limiting factors for the treatments, thus CO2 emissions did not differ from each other over the collections (averages of 14.7 e 12.2 Mg of C ha-1 for wet and dry season, respectively). The highest CO2 fluxes were more related to periods of high precipitation and/or irrigation than to the applied treatments. The highest emissions of nitrous oxide were observed after the application of mineral N to the treatments irrigated with treated sewage, and the emissions were straightly related to the N addition. Values of Cmic:TOC (microbial C : Total Organic C) in the treatments averaged between 2.3 and 3.8 % through the seasons which means a significant resilience of the ecosystem, indicating that soil microbial community varied seasonally in their Cmic. Addition of mineral nitrogen and grass cutting practices influenced positively resulting in increase of Cmic in the first hydrological year and in the dry season in 2006, as well as an increase of soil moisture resulting in good conditions for C availability. With the increase metabolic activity in the dry season of 2004 and a continuous metabolic activity in the rainy season in 2005, the metabolic quotient (qCO2) resulted in an efficient scenario of conversion of C-CO2 into microbial biomass. In the second year, with a decrease of the irrigation depths and an increase in salts concentration after fertilization, the treatments irrigated with treated sewage and fertilizers presented decrease of Cmic with stable respiration (dry season 2005) or increase respiration (wet season 2006) after the management, and as a result qCO2 indicated inappropriate conditions for the microorganisms. In the dry season (2006) the physiological profile of the soil remained instable with no stress and Cmic increased and soil respiration remained inaltered. According to these results, the microbial indicators were not efficiently sensitive for revealing the more impacting management to the soil. The co-physiological indicators showed only the regular microbial metabolism along the agricultural practices. Carbon biomass exported by the grass in the E33 (15.2 Mg C ha-1 yr-1) did not differ from the biomass produced in the other treatments and the alterations in its C stocks were low compared to the other treatments. As a result, E33 seems to be the more sustainable and efficient practice for treated sewage use. Both the E66 and E100 treatments had high measured rates of N export, responding linearly up to 940 kg of N ha-1 yr-1. Thus, according to the variables studied, the management with highest sustainability was E100 where N outputs did not surpass the inputs

A caquexia é uma síndrome multifatorial marcada pela perda de peso, anorexia e desnutrição. Não há tratamento efetivo, pois a sua etiologia é obscura. A inflamação sistêmica é o papel chave da síndrome. Estudos apontam exercício e microbiota como moduladores da inflamação. Apesar da importância da microbiota e sua ligação com a inflamação e exercício, não há estudos em humanos que abordem esta correlação na caquexia. Este estudo investigou o impacto do treinamento físico (TF) aeróbio e crônico sobre a inflamação, microbiota intestinal e nutrição de pacientes com câncer caquéticos. Pacientes submetidos à cirurgia de câncer intestinal assinaram TCLE. Avaliamos peso, composição corporal, consumo alimentar; coletamos sangue, fezes e fragmento do cólon. Verificamos nos caquéticos: menor consumo proteico, ausência de correlação entre perda de peso e consumo proteico, e presença com IL-6; o TF aumentou massa corporal magra e total; reduziu celularidade, eosinófilos, plasmócitos e fibroblastos no intestino; e melhorou a relação Firmicutes e Bacteroidetes na microbiota fecal. Concluímos que há uma complexa interação entre fatores humorais, metabólicos e imunitários na caquexia, que pode ser favoravelmente modulada pelo treinamento físico aeróbio. / Cachexia is a multifactorial syndrome marked by weight loss, anorexia and malnutrition. There is no effective treatment because its etiology is obscure. Systemic inflammation is the key role of the syndrome. Studies show the exercise and microbiota as modulators of inflammation. Despite the importance of the microbiota and its connection with inflammation and exercise, there are no studies in humans that show this correlation in cachexia. This study investigated the impact of aerobic and chronic training (TF) on inflammation, gut microbiota and nutrition of cachectic cancer (CC) patients. Patients undergoing intestinal cancer surgery signed term of concent. We evaluated weight, body composition, food consumption; we collected blood, feces, and fragment of the colon. We observed in CC: lower protein consumption, none correlation between weight loss and protein consumption, and presence with IL-6; TF increased lean and total body mass; Reduced cellularity, eosinophils, plasma cells and fibroblasts in the gut; And improved the Firmicutes and Bacteroidetes ratio in the fecal microbiota. We conclude that there is a complex interaction between humoral, metabolic and immune factors in cachexia, which can be modulated by aerobic physical training.

Considerando-se que a leptospirose pode ser transmitida pela inseminação artificial e a existência de possíveis falhas na Instrução Normativa vigente do Ministério da Agricultura, Pecuária e Abastecimento-MAPA, quanto ao controle desta enfermidade em touros em serviço reprodutivo em Centrais de lnseminação Artificial -CIA, e ainda pelas baixas taxas na FIV em vista da presença de microbiota autóctone no sêmen industrializado, o presente trabalho propôs avaliar: l-a microbiota autóctone presente nas amostras de muco prepucial e sêmen quanto a sazonalidade e a idade (<4 e ≥4 anos) de touros de uma CIA; 2-0 efeito do tratamento com protocolos antibióticos adicionados ao extensor: A - gentamicina (250 ug/ml.), tilosina (50 ug/rnl.); lincomicina (150 ug/ml.), espectinomicina (300 ug/ml.; B -penicilina (500 UI), estreptomicina (500 UI), lincomicina (150 ug/ml.), espectinomicina (300 ug/ml.); CI- sulfato de amicacina (500 ug/rnl.); C2 - sulfato de amicacina (1500 ug/ml. ) e C3 - sulfato de amicacina (2500 ug/ml.) sobre a microbiota presente nas amostras de sêmen; 3-0 efeito dos protocolos de antibióticos (A, B, C I, C2, C3) sobre esperrnatozóide através do teste de integridade de membrana.; 4-0 efeito bactericida dos protocolos A, B e C2 adicionados ao extensor, sobre o sêmen experimentalmente contaminado com Leptospira spp. sorovares Hardjo (estirpes Hardjoprajitno e Hardjobovis) e Wolffi (estirpe 3705), pelo cultivo microbiológico e Reação em Cadeia pela Polimerase (PCR), comparando-as entre si. Das amostras de sêmen e muco prepucial de oito touros de uma CIA, observou-se correlação entre os gêneros bacterianos detectados no cultivo bacteriológico das amostras de muco prepucial e sêmen na mesma colheita, não houve diferença entre a microbiota quanto à idade dos animais e a sazonalidade das colheitas; os protocolos antibióticos (A, B, Cl , C2, C3) não interferiram na integridade de membrana citoplasmática dos espermatozóides; protocolos A e C3 mostraram maior redução na microbita do sêmen, embora sem significado estatístico; PCR foi mais sensível que o cultivo na detecção de Leptospira spp. de amostras de sêmen experimentalmente contaminadas, entretanto a diminuição na freqüência de resultados positivos na PCR, em amostras de sêmen contaminadas com três estirpes de Leptospira spp e tratadas com os protocolos A, B ou C2, está relacionada a fatores intrínsecos da técnica e não ao efeito bactericida dos antibióticos empregados. O cultivo bacteriológico revelou baixa sensibilidade no isolamento de estirpes de Leptospira spp em sêmen experimentalmente contaminado com 106 bactérias/mL. A transmissão de leptospiras pelo sêmen industrializado de touros doadores em ClA é principalmente dependente da concentração de leptospiras excretadas no momento da colheita. A PCR confirma ser uma ferramenta fundamental na detecção da presença de leptospiras no sêmen de touros doadores em Centrais de Inseminação Artificial, devendo ser empregada em pelo menos duas colheitas na quarentena, e posteriormente no monitoramento do animal / Considering that leptospirosis can be transmitted by the artificial insemination route and the existence of possible fails on current Normative Instruction of the Ministerio de Agricultura, Pecuária e Abastecimento- MAPA, for the control of this disease in bulls in reproductive service in Artificial Insemination Centers-AIC, and still for the low rates due to the presence of autoctone microbiota in the industrialized semen affecting the production of embryos by in vitro fertilization, the present study aimed to evaluate the autoctone microbiota presented in preputial mucus and semen samples according to season (falls and dry) and bull ages (<4 e ≥4 years) from the AIC; the effect of the treatment with antibiotic protocols added to the semen extensor: A- gentamicine (250 ug/rnl.), tilosine (50 11gim L); lincomicine (150 ug/rnl.); espectinomicine (300 11gim L; B- penicillin (500 UI); estreptomicine (500 UI); lincomicine (150 ug/ml.); espectinomicine (300 ug/ml.); C 1 amicacine sulphate (500 ug/ml.); C2- amicacine sulphate (1500 ug/rriL) and C3- amicacine sulphate (2500 ug/ml.) on microbiota presents in the semen samples; the effect of the antibiotic protocols (A, B, C I, C2, C3) on spermatozoa by the test of membrane integrity; the bactericidal effect of the antibiotic protocols A, B and C2 added to the extensor, on the semen experimentally contaminated with Leptospira spp. serovars Hardjo (strains Hardjoprajitno and Hardjobovis) and Wolffi (strain 3705), for the bacteriological culture and polimerase chain reaction (PCR), comparing themselves. Of the samples of preputial mucus and semen samples of eight bulls of an AlC it was observed correlation among bacterial Genera detected by the bacteriological culture of preputial mucus and semen in the same collection; but it was not observed difference relative to animal age groups and seasons of the year. The antibiotic protocols (A, B, Cl, C2, C3) had no effect on the integrity of cytoplasmic membrane of the spermatozoa. C3 showed greater reduction on semen microbita, but no statistically significant. PCR was more sensible than the bacteriological culture in the detention of Leptospira spp. from semen samples experimentally contaminated, however the reduction on the frequency of positive results by PCR was not related to bactericidal effect of the antibiotic protocols, maybe it was due to intrinsic factors of this method. The bacteriological culture showed very low sensitivity to isolate Leptospira spp. from experimental contaminated semen with 106 bacterias/mL. The transmission of leptospires by industrialized semen from donor bulls of AlC depend mainly on the concentration of leptospires excreted at the moment of the semen collection. The PCR confirms to be a fundamental tool for the detention of leptospires in the semen of donor bulls in AlC, and must be used at least twice during the quarantine, and for the animal monitoring during service time

A caquexia é uma síndrome multifatorial e multiorgânica associada ao câncer e outras doenças crônicas e caracterizada por perda involuntária grave de massa corporal, metabolismo e função imune alteradas, anorexia, fadiga e diminuição da qualidade de vida. A caquexia afeta cerca de 50% dos pacientes com câncer de cólon e é diretamente responsável pela morte de pelo menos 20% de todos os pacientes com câncer. A inflamação sistêmica, resultante da produção de mediadores inflamatórios, é comumente observada na caquexia do câncer. É possível que a inflamação possa derivar em parte da falha da função de barreira intestinal, promovendo uma ativação imunológica persistente. Este estudo envolveu 45 pacientes, divididos em grupos: WSC (câncer de peso estável) e CC (câncer com caquexia) e investigou a inflamação do cólon e a composição da microbiota intestinal na caquexia. Para tanto, realizou-se uma análise histológica por microscopia de luz e quantificação de fatores inflamatórios por Luminex® xMAP em biópsias de cólon retossigmóide (20 cm distantes do sítio tumoral) obtidas de pacientes CC e WSC durante a cirurgia para a retirada de tumor. Adicionalmente, realizou-se o seqüenciamento genético para a análise da composição da microbiota presente nas fezes dos pacientes. O número de agregados linfóides, eosinófilos e fibroblastos foi maior na mucosa do cólon em CC do que em WSC. A expressão da interleucina 7 (IL-7), da interleucina 13 (IL-13) e do fator de crescimento transformador beta 3 (TGF- &#946 3) aumentou significativamente no CC, em comparação com o WSC. Houve uma redução de bactérias dos gêneros Anaerotipes, Dorea e Coprococcus nos pacientes do grupo CC. Por outro lado, houve um aumento de bactérias dos gêneros Gemella e Parvimonas nos pacientes CC, comparado aos pacientes WSC. Os resultados sugerem alterações na barreira intestinal dos pacientes caquéticos, com um aumento do recrutamento de células imunes na mucosa do cólon, resposta inflamatória e de reparo teciduais. Não está claro se as respostas locais podem ser dirigidas pela disbiose ou podem promover a disbiose. Compreender o papel do intestino e da microbiota intestinal na patogênese desta síndrome pode levar ao desenvolvimento de novos alvos terapêuticos, a fim de minimizar a inflamação intestinal e os sintomas da caquexia. / Cachexia is a multifactorial and multiorgan syndrome associated with cancer and other chronic diseases and characterised by severe involuntary loss of body weight, disrupted metabolism, altered immune function, anorexia, fatigue and diminished quality of life. Cachexia affects around 50% of patients with colon cancer and is directly responsible for the death of at least 20% of all cancer patients. Systemic inflammation, the result of the production of inflammatory mediators, is commonly observed in cancer cachexia. It is possible that inflammation may partly derive from the failure of gut barrier function, yielding persistent immune activation. This study involved 45 patients, divided into groups: WSC (Weight Stable Cancer) and CC (Cachectic Cancer) and investigated the inflammation of the colon and the composition of the intestinal microbiota in cachexia. For this purpose, we carried out a morphological analysis by light microscopy and quantification of inflammatory factors by Luminex® xMAP in rectosigmoid colon biopsies (20 cm distant from the tumour site) obtained from cachectic (CC) and weight stable (WSC) colon câncer patients, during surgery. In addition, the genetic sequencing was performed to analyze the composition of the microbiota in the faeces of the patients. The number of lymphocytic aggregates, eosinophils and fibroblasts was higher in the mucosa of the colon in CC than in WSC. In regard to inflammatory cytokines, interleukin 7 (IL-7), interleukin 13 (IL-13) and transforming growth factor beta 3 (TGF- &#946 3) protein expression was significantly increased in CC, compared with WSC. There was a reduction of bacteria of the genus Anaerotipes, Dorea and Coprococcus in CC. On the other hand, there was an increase of bacteria of the genus Gemella and Parvimonas in CC patients, compared to WSC patients. The results suggest alterations in the intestinal barrier in cachectic patients, with an increase in the recruitment of immune cells in the mucosa of the colon, orchestrating an inflammatory response and in tissue repair. It is not clear whether local responses can be driven by dysbiosis or if it could promote dysbiosis. Understanding the role of the intestine and intestinal microbiota in the pathogenesis of this syndrome may lead to the development of new therapeutic targets in order to minimize intestinal inflammation and the symptoms of cachexia.

O objetivo deste trabalho foi analisar comparativamente alguns microrganismos que compõe a microbiota intestinal endógena de crianças eutróficas (30), com sobrepeso (24) e obesas (30) entre 3 a 11 anos, a partir de amostras fecais. Foi realizado o isolamento de espécies de Bacteroides, Parabacteroides e Clostridium; a identificação de B. fragilis e C. perfringens enterotoxigênicos; e a detecção quantitativa por PCR (SybrGreen) de B. fragilis, B.vulgatus, P. distasonis, C. perfringens, C. difficile, Bifidobacterium spp., Lactobacillus spp., Bacteroidales e Clostridium (cluster I). As espécies C. perfringens e B. vulgatus foram as mais isoladas; nenhum isolado B. fragilis foi enterotoxigênico; todos C. perfringens foram classificados como tipo A e destes 8,7% e 12,2% possuiam os genes tpeL e netB, respectivamente. C. perfringens, C. difficile e Bifidobacterium spp. estavam em maior quantidade em crianças eutróficas, enquanto obesos e com sobrepeso apresentaram maior número de Lactobacillus spp. e Bacteroidales. / The aim of this study was to evaluate some microorganism from endogenous intestinal microbiota of normal weight (30), overweight (24) and obese (30) children between 3 and 11 years, from fecal samples. It was performed the isolation of species of Bacteroides, Parabacteroides and Clostridium; the identification of B. fragilis and C. perfringens enterotoxigenic; and the quantitative detection by PCR (SybrGreen) B. fragilis, B. vulgatus, P. distasonis, C. perfringens, C. difficile, Bifidobacterium spp., Lactobacillus spp., Bacteroidales and Clostridium (cluster I). The species C. perfringens and B. vulgatus were the most isolated; no isolated B. fragilis was enterotoxigenic; all C. perfringens were classified as type A and these 8.7% and 12.2% harbored tpeL and netB genes, respectively. C. perfringens, C. difficile and Bifidobacterium spp. were in greater quantity in normal weight children while obese and overweight showed a higher number of Lactobacillus spp. and Bacteroidales.

As células NKT compreendem um grupo distinto de linfócitos caracterizados pela reatividade a glicolipídios apresentados pela molécula CD1d. Em nosso trabalho, nós investigamos a participação das células NKT na homeostase intestinal utilizando animais nocautes para essas células e também caracterizamos os subtipos de NKT no intestino. Nos animais nocautes observamos que a ausência de células NKT influencia a microbiota e a homeostase intestinal. Os animais nocautes possuem diminuição no filo Firmicutes, diminuição dos níveis de IgA nas fezes e de TGF-β no intestino. Esses animais também são mais suscetíveis à colite induzida por DSS, apresentando menor sobrevida, menor tamanho do cólon e aumento no score. Nos animais selvagens, a indução do subtipo NKT10 diminuiu a inflamação intestinal, não causou intensa redução do cólon e reduziu a frequência de células NKT e do subtipo NKT17 no intestino. Nossos resultados indicam que as células NKT intestinais são peças importantes para a homeostase intestinal e para a composição da microbiota intestinal. / NKT cells comprise a distinct group of lymphocytes characterized by their reactivity to glycolipids presented by CD1d. In our work, we investigated the involvement of NKT cells in intestinal homeostasis using knockout (KO) mice and we also characterized NKT subtypes in the intestine. The absence of NKT cells in KO mice influenced the intestinal microbiota and homeostasis. KO mice had a decrease in the Firmicutes phyla, in the levels of fecal IgA and TGF-β in the intestine. These mice are also more susceptible to DSS-induced colitis, exhibiting worse survival, severe shortening of the colon and higher score. In wild type mice, the induction of the NKT10 subtype decreased intestinal inflammation, did not cause intense reduction of colon and reduced the frequency of NKT cells and the NKT17 subtype in the intestine. Our results indicate that intestinal NKT cells are important for intestinal homeostasis and microbiota composition.

A microbiota intestinal humana desempenha papel essencial no organismo saudável, pois sintetiza vitaminas, influencia no desenvolvimento e maturação do sistema imune da mucosa intestinal, além de exercer importante função protetora, competindo por nutrientes e receptores com bactérias patogênicas. A colonização desta microbiota se inicia na criança recém-nascida e alcança estabilidade em torno do segundo ano de vida, com consequência para a saúde da criança e do adulto. As diferenças na composição da microbiota estão relacionadas a diferentes níveis de contaminação ambiental e de diferentes fatores endógenos. O objetivo do nosso estudo foi analisar a microbiota fecal de crianças com idade entre 2 dias a 1 ano de idade, que vivem em baixas condições socioeconômicas em São Paulo, Brasil. Foram coletadas amostras de fezes de crianças saudáveis, nos seguintes pontos pós-nascimento: 2º e 7º dias, 1 mês, 3 meses, 6 meses e 1 ano de vida. O DNA bacteriano foi extraído diretamente a partir das amostras de fezes e as bibliotecas 16S rRNA foram construídas utilizando 2 iniciadores bactéria-específicos. Os clones foram selecionados aleatoriamente, parcialmente sequenciados e analisados com base em bibliotecas de gene 16S rRNA. Os principais grupos filogenéticos identificados foram Escherichia, Clostridium, Streptococcus e Bacteroides, do 1º ao 30º dia de vida. A partir do 3º mês, Streptococcus e bactérias não cultiváveis, além do gênero Escherichia, ganharam relevância na microbiota. Estes dados, em conjunto com as informações nutricionais, intercorrências clínicas e ambientais, sugerem a influência da contaminação ambiental e interpessoal no aumento da complexidade na composição da microbiota fecal. Essa abordagem molecular permitiu a análise da microbiota fecal do grupo selecionado, encontrando perfil bacteriano diferente do que é descrito nos países desenvolvidos. / The human intestinal microbiota plays essential role in healthy body since it synthesizes vitamins, influences on the development and maturation of the immune system of the intestinal mucosa. Furthermore, it also plays an important protective function competing for nutrients and receptors with pathogenic bacteria. The colonization of this microbiota starts in the newborn child and achieves stability around the second year of life, with consequence for the health of children and adults. The differences in the microbiota composition are related to different levels of environmental contamination and different endogenous factors. The aim of our study was to analyze the fecal microbiota of children ranging from 2º days to 1º year old living in low socioeconomic status in São Paulo, Brazil. We collected fecal samples of healthy children at the following points after birth: 2º e 7º days, 1 month, 3 months, 6 months and one year of life. Bacterial DNA was extracted directly from stool samples, and the 16S rRNA libraries were made using 2 bacterium-specific primers. The clones were randomly selected, and partially sequenced and analyzed based on 16S rRNA libraries. The main phylogenetic groups identified were Escherichia, Clostridium, Streptococcus, Bacteroides ranging from the 1º to 30º days of life. From the third month Streptococcus and uncultured bacteria, and, besides, Escherichia gender gained relevance in the microbiota. These data together with nutritional information, environmental and clinical intercurrents suggest the influence of interpersonal and environmental contamination in the increase of complexity in fecal microbiota composition. This molecular approach allowed the fecal microbiota analysis. This bacterial profile is different from described in developed countries.

Introdução: A microbiota intestinal possui grande diversidade de bactérias, predominantemente dos filos Bacteroidetes e Firmicutes, com múltiplas funções. A alimentação pode alterar sua composição e função. Alto teor de gordura saturada altera a permeabilidade intestinal, eleva os lipopolissacarídeos e predispõe à inflamação subclínica crônica. Dieta rica em fibras, como a vegetariana, induz elevação de ácidos graxos de cadeia curta e benefícios metabólicos. Objetivos: Para analisar a composição da microbiota intestinal de adventistas com diferentes hábitos alimentares e associá-los à inflamação subclínica e resistência à insulina, esta tese incluiu: 1) revisão dos mecanismos que associam a alimentação à microbiota intestinal e ao risco cardiometabólico; 2) verificação da composição da microbiota intestinal segundo diferentes hábitos alimentares e de associações com biomarcadores de doenças cardiometabólicas; 3) avaliação da associação entre a abundância de Akkermansia muciniphila e o metabolismo da glicose; 4) análise da presença de enterótipos e de associações com características clínicas. Métodos: Este estudo transversal incluiu 295 adventistas estratificados segundo hábitos alimentares (vegetariano estrito, ovo-lacto-vegetariano e onívoro). Foram avaliadas associações com dados clínicos, bioquímicos e inflamatórios. O perfil da microbiota foi obtido por sequenciamento do gene 16S rRNA (Illumina® Miseq). Resultados: 1) Há evidências de que as relações entre dieta, inflamação, resistência à insulina e risco cardiometabólico são em parte mediadas pela composição da microbiota intestinal. 2) Vegetarianos apresentaram melhor perfil clínico quando comparados aos onívoros. Confirmou-se maior abundância de Firmicutes e Bacteroidetes, que não diferiram segundo a adiposidade corporal. Entretanto, vegetarianos estritos apresentaram mais Bacteroidetes, menos Firmicutes e maior abundância do gênero Prevotella quando comparados aos outros dois grupos de hábitos alimentares. Entre os ovo-lactovegetarianos verificou-se maior proporção de Firmicutes especialmente do gênero Faecalibacterium. Nos onívoros, houve super-representação do filo Proteobacteria (Succinivibrio e Halomonas) comparados aos vegetarianos. 3) Indivíduos normoglicêmicos apresentaram maior abundância de Akkermansia muciniphila que aqueles com glicemia alterada. A abundância desta bactéria correlacionou-se inversamente à glicemia e hemoglobina glicosilada. 4) Foram identificados três enterótipos (Bacteroides, Prevotella e Ruminococcaceae), similares àqueles previamente descritos. As concentrações de LDL-C foram menores no enterótipo 2, no qual houve maior frequência de vegetarianos estritos. Discussão: 1) Conhecimentos sobre participação da microbiota na fisiopatologia de doenças poderão reverter em estratégias para manipulá-la para promover saúde. 2) Apoia-se a hipótese de que hábitos alimentares se associam favorável ou desfavoravelmente a características metabólicas e inflamatórias do hospedeiro via alterações na composição da microbiota intestinal. Sugerimos que a exposição a alimentos de origem animal possa impactar negativamente nas proporções de comunidades bacterianas. 3) Sugerimos que a abundância da Akkermansia muciniphila possa participar do metabolismo da glicose. 4) Reforçamos que a existência de três enterótipos não deva ser específica de certas populações/continentes. Apesar de desconhecido o significado biológico destes agrupamentos, as correlações com o perfil lipídico podem sugerir sua utilidade na avaliação do risco cardiometabólico. Conclusões: Nossos achados fortalecem a ideia de que a composição da microbiota intestinal se altera mediante diferentes hábitos alimentares, que, por sua vez, estão associados a alterações nos perfis metabólicos e inflamatórios. Estudos prospectivos deverão investigar o potencial da dieta na prevenção de distúrbios cardiometabólicos mediados pela microbiota. / Introduction: The gut microbiota has great bacterial diversity, predominantly of the phyla Bacteroidetes and Firmicutes, with multiple functions. Diet can alter their composition and function. High amount of saturated fat alters intestinal permeability, raises the lipopolysaccharides and predisposes to low-grade inflammation. High-fiber diet, such as the vegetarian, induces the elevation of short-chain fatty acids and metabolic benefits. Objectives: To analyze the composition of gut microbiota of Adventists with diverse dietary patterns and associate them to the low grade inflammation and insulin resistance this thesis included: 1) review of underlying mechanisms of the association of diet, gut microbiota composition and cardiometabolic risk; 2) analysis of the gut microbiota composition according to different dietary patterns and associations with biomarkers of cardiometabolic diseases; 3) evaluation of the association between the Akkermansia muciniphila abundance and glucose metabolism; 4) analysis of the presence of enterotypes and associations with clinical characteristics. Methods: This cross-sectional study included 295 Adventists stratified according to dietary patterns (strict vegetarian, lacto-ovo-vegetarian and omnivore). Their associations with clinical, biochemical and inflammatory data were evaluated. The microbiota profile was obtained by sequencing 16S rRNA genes (Illumina® Miseq). Results: 1) There are evidences that the relationship among diet, inflammation, insulin resistance and cardiometabolic risk are partly mediated by the gut microbiota. 2) Vegetarians showed better clinical profile when compared to omnivores. It was confirmed greater abundance of Firmicutes and Bacteroidetes, which did not differ according to adiposity. However, strict vegetarians had more Bacteroidetes, fewer Firmicutes and higher abundance of genus Prevotella when compared to the other two groups of dietary patterns. The lacto-ovo-vegetarians had higher proportion of Firmicutes especially the genus Faecalibacterium. In the omnivores, there was overrepresentation of the Gammaproteobacteria (Succinivibrio and Halomonas) compared to vegetarians. 3) Normoglycemic individuals had higher abundance of Akkermansia muciniphila compared to those with abnormal glycemic profile. The abundance of this bacterium was inversely correlated to fasting glucose and glycated hemoglobin. 4) Three enterotypes were identified (Bacteroides, Prevotella and Ruminococcaceae), similar to those previously described. LDL-C concentrations were lower in enterotype 2, in which a higher frequency of strict vegetarians was found. Discussion: 1) Knowledge on the involvement of the microbiota in the pathophysiology of diseases could reverse on strategies to manipulate it to promote health. 2) Our data support the hypothesis that dietary patterns could be favorably or unfavorably associated with metabolic and inflammatory processes, via changes in the gut microbiota composition. We suggest that exposure to animal food could negatively impact on the proportions of bacterial communities. 3) We also suggest that the abundance of Akkermansia muciniphila can participate in the glucose metabolism. 4) We reinforce that the existence of three enterotypes should not be specific to certain populations/continents. Although the biological significance of these clusters remains unknown, the correlations with lipid profile may suggest their usefulness in the assessment of the cardiometabolic risk. Conclusions: Our findings reinforce the idea that the gut microbiota composition is altered by different dietary patterns, which, in turn, are associated with changes in metabolic and inflammatory profiles. Prospective studies should investigate the potential of diet to prevent microbiota-mediated cardiometabolic disorders.

Insetos como formigas cortadeiras, cupins e alguns besouros têm sido descritos como agricultores de fungos mutualistas. No entanto, apenas recentemente esse fenômeno foi descrito em abelhas. O objetivo desse trabalho foi estudar os micro-­organismos associados à abelha sem ferrão Scaptotrigona depilis, a primeira abelha agricultora descrita. Foram isolados 149 micro-­organismos a partir de diferentes materiais coletados da colônia, e destes, 28% apresentaram atividade antimicrobiana frente a patógenos humanos. Os micro-­organismos Bacillus sp. SDLI1, Candida sp. SDCP2, Zygosaccharomyces sp. SDBC30G1 e Monascus ruber SDCP1, isolados do favo de cria de S. depilis, foram selecionados para estudo químico e biológico. Foi demonstrado que o fungo-­alimento de S. depilis é Zygosaccharomyces sp., que produz grande quantidade de adipossomos. Os lipídeos e esteroides estocados nessas organelas citoplasmáticas podem ajudar na nutrição larval, uma vez que Zygosaccharomyces sp. é requerido para o desenvolvimento das larvas de S. depilis. Em culturas in vitro de ovos dessa abelha, verificou-­se que ergosterol depempenha papel semelhante ao de Zygosaccharomyces sp. para a metamorfose de S. depilis, indicando que esse mutualista serve como fonte de esteroides para as larvas. Verificou-­se que compostos voláteis produzidos por Candida sp. SDCP2 estimulam o crescimento de Zygosaccharomyces sp. SDBC30G1. Análises revelaram que os compostos voláteis majoritários produzidos por Candida sp. SDCP2 foram etanol (C1) e álcool isoamílico (C2), e essas substâncias também foram encontradas nas células de cria dessa abelha. Já o fungo M. ruber SDCP1 produz lovastatina (M6), um produto natural reconhecido pela inibição da enzima HMG-­CoA redutase, essencial para biossíntese de esteroides, e M6 pode modular o desenvolvimento de Zygosaccharomyces sp. SDBC30G1. Candida sp. SDCP2 estimula a produção de monascinol (M2) e monascina (M3) pelo fungo M. ruber SDCP1 em co-­cultura. Monascina (M3) é ativa frente Candida sp. SDCP2, podendo controlar o crescimento dessa levedura, sendo a produção de M3 aumentada em 57 vezes após sete dias de cocultivo. A investigação química de Bacillus sp. SDLI1 revelou que essa bactéria produz sete surfactinas (B1-­B7) e bacillomicina D (B8), que apresentam atividade antifúngica. O cromossomo circular de Bacillus sp. SDLI1 possui oito clursters biossintéticos para a produção de diferentes classes de antimicrobianos. Bacillus sp. SDLI1 também produz o fago SDLI1-­1, ativo contra Paenibacillus larvae, patógeno causador da cria pútrida americana em Apis mellifera. Cultivos de larvas in vitro revelaram que S. depilis apresenta resistência contra os entomopatógenos Beauveria bassiana e Metarhizium anisopliae, sendo que Bacillus sp. SDLI1 pode desempenhar um papel protetivo para as larvas de S. depilis contra o patógeno P. larvae. Os resultados sugerem que o ambiente encontrado nas colônias de S. depilis favorece o desenvolvimento de uma microbiota especializada. Esses micro-­ organismos interagem e beneficiam a abelha hospedeira, estabelecendo relações de simbiose que devem ser preservadas para a sobrevivência desse polinizador / Some ants, termites and beetles have established mutualistic relationship with fungi that they culture for food. However, just recently a fungus agricultural behavior has been described for bees. The main goal of this study was to investigate the microbiota associated with the stingless bee Scaptotrigona depilis, the first fungus-­ farming bee described. Different materials from S. depilis colony were used to isolate 149 microbial strains, and among these microorganisms, 28% showed antimicrobial activity against human pathogens. The microorganisms Bacillus sp. SDLI1, Candida sp. SDCP2, Zygosaccharomyces sp. SDBC30G1 and Monascus ruber SDCP1, isolated from brood cells of S. depilis, were selected for further studies. Using different approaches, it was confirmed that Zygosaccharomyces sp. SDBC30G1 is the fungus required for S. depilis larval development. This fungus accumulates cytoplasmic lipid droplets that can be a source of sterols and lipids to the larvae. Using in vitro eggs culturing, it was verified that ergosterol, the major sterol produced by Zygosaccharomyces sp. SDBC30G1, can stimulates larval metamorphosis, confirming this yeast as an important sterol source. Co-­cultures provided information about Candida sp. SDCP2 volatile organic compounds (VOCs) production, which stimulates Zygosaccharomyces sp. SDBC30G1 growth. The majoritarian VOCs produced by Candida sp. SDCP2 were ethanol (C1) and isoamyl alcohol (C2), which were also detected in S. depilis brood cells. The fungus M. ruber SDCP1 produces lovastatin (M6), an inhibitor of HMG-­CoA reductase, which can modulate Zygosaccharomyces sp. SDBC30G1 pellicle formation and lipids accumulation. Candida sp. SDCP2 stimulates the production of monascinol (M2) and monascin (M3) by M. ruber SDCP1 in co-­culture. Monascin (M3) is active against Candida sp. SDCP2 and can control the growth of this yeast, once M3 biosynthesis increased ~ 57 folds after seven days of co-­culturing. Bacillus sp. SDLI1 produces seven surfactins (B1-­B7) and bacillomycin D (B8) that presented antifungal activity against pathogenic fungi. This bacterium had its whole-­genome sequenced and the circular chromosome harbors biosynthetic gene clusters to produce eight classes of antimicrobial compounds. The phage SDLI1-­1, which presented activity against Paenibacillus larvae, a pathogen causative of American Foulbrood Disease, was also produced by Bacillus sp. SDLI1. S. depilis larvae were resistant against Beauveria bassiana and Metarhizium anisopliae infections, and Bacillus sp. SDLI1 was capable to increase larval survival during in vitro culturing with P. larvae. The results suggest that the environmental conditions found in S. depilis colonies favor the development of a specialized microbiota. These microorganisms interact and produce beneficial factors to its host. These stablished symbiotic relationships contribute with the homeostasis inside the colony and they must be preserved to safeguard S. depilis survival

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