京都大学 / 新制・課程博士 / 博士(農学) / 甲第24906号 / 農博第2569号 / 新制||農||1102(附属図書館) / 京都大学大学院農学研究科森林科学専攻 / (主査)教授 大村 和香子, 教授 髙野 俊幸, 教授 飛松 裕基 / 学位規則第4条第1項該当 / Doctor of Agricultural Science / Kyoto University / DGAM

Tesis por compendio / [ES] Antecedentes: La leche humana es el alimento natural ideal para el desarrollo y la protección del recién nacido y el niño en crecimiento. Estudios recientes han demostrado la presencia de bacterias en la leche humana en condiciones de salud, y se cree que podrían conferir propiedades beneficiosas para el bebé. Sin embargo, poco se sabe sobre la relación entre las bacterias y los macronutrientes de la leche y las células humanas, y no existe un protocolo óptimo para estimar el número de bacterias en las muestras. Además, hasta la fecha no se ha explorado la posible presencia de hongos en la leche humana, a pesar de que previamente éstos se han encontrado en la leche de otros animales y en el intestino neonatal. Por otro lado, la etiología de la mastitis sub-aguda no está bien descrita, y esfuerzos para describir la composición de la microbiota de la leche durante este proceso por medio de tecnologías de secuenciación próxima, y su potencial implicación en la enfermedad son escasos. Esta tesis está dirigida a mejorar nuestra comprensión de la microbiota de la leche humana, su composición y diversidad, e interacciones con otros componentes de la leche en condiciones de salud y durante la mastitis sub-aguda. También exploramos el efecto potencial de factores ambientales, como el tipo de parto y el origen geográfico, y el periodo de la lactancia en la composición de la microbiota de la leche. Métodos: Se utilizaron tecnologías de secuenciación de próxima generación dirigidas al gen bacteriano 16S rRNA y a los genes fúngicos 28S rRNA y la región ITS1, en combinación con análisis microbiológicos clásicos, para evaluar la composición bacteriana y fúngica en la leche de madres sanas, y de madres con mastitis sub-aguda. Las cargas bacterianas y fúngicas en la leche humana se obtuvieron mediante la metodología qPCR calibrada con citometría de flujo. Resultados: La composición bacteriana en la leche humana tiene una alta variabilidad interindividual, y también a lo largo del tiempo, y está compuesta predominantemente por bacterias de la familia Staphylococacceae. Se encontró un "núcleo" de bacterias y hongos en la leche humana de donantes españolas. Se observaron algunas correlaciones entre bacterias con los macronutrientes de la leche y células somáticas humanas, lo que indica una relación activa entre microbiota y ambiente. La carga bacteriana resultó ser más alta que lo estimado previamente, a una media de 106 células/ml, presentes en estado libre y asociadas a células humanas. No se observaron correlaciones entre carga bacteriana, número de células somáticas, y la riqueza y diversidad bacteriana, lo que podría indicar que un aumento en la densidad bacteriana en condiciones de salud no activa una respuesta inmune en la glándula mamaria, ni altera la comunidad microbiana. Además, nuestros resultados revelaron la existencia de hongos en la leche humana que se confirmó mediante métodos de cultivo y microscopía. El 89% de las muestras españolas analizadas tenían niveles detectables de ADN fúngico, con una carga aproximada de 105 células/ml. Malassezia, Candida y Saccharomyces eran prevalentes en las muestras, y se observaron diferentes interacciones fúngicas con los componentes de la leche. La presencia de hongos en la leche se confirmó posteriormente en muestras de orígenes geográficos distantes, y se observó que factores maternos y tipo de parto pueden afectar a las comunidades microbianas de la leche. Tras describir la microbiota de la leche en condiciones de salud, realizamos un estudio observacional prospectivo de casos/controles, donde se estudió el ADN y el ARN de la microbiota de la leche de madres sanas y madres con mastitis sub-aguda, antes y después del tratamiento. La carga bacteriana aumentó durante la enfermedad, la diversidad disminuyó y las alteraciones en la composición bacteriana probablemente reflejen un proceso disbiótico en la glándula mamari / [CA] Antecedents: La llet humana és l'aliment natural ideal per al desenvolupament i la protecció del nadó i el nen en creixement. Estudis recents han demostrat la presència de bacteris a la llet humana en condicions normals de salut, i es creu que podrien conferir propietats beneficioses per al nadó. No obstant això, poc se sap sobre la relació entre els bacteris i els macronutrients de la llet i les cèl·lules humanes, i no hi ha un protocol òptim per estimar el nombre de bacteris en les aquestes mostres. A més, fins a la data no s'ha explorat la possible presència de fongs en la llet humana, tot i que prèviament s'havien trobat en la llet d'animals i en l'intestí neonatal. D'altra banda, l'etiologia de la mastitis sub-aguda no està ben descrita, i esforços per descriure la composició de la microbiota de la llet durant aquest procés per mitjà de tecnologies de seqüenciació propera, i la seua potencial implicació en la malaltia són escassos. Aquesta tesi està dirigida a millorar la nostra comprensió de la microbiota de la llet humana, la seva composició i diversitat, i les interaccions amb altres components de la llet, en condicions de salut i durant la mastitis sub-aguda. També explorem l'efecte potencial de factors ambientals, com el tipus de part i l'origen geogràfic, i el període de la lactància en la composició de la microbiota de la llet humana. Mètodes: Es van utilitzar tecnologies de seqüenciació de pròxima generació dirigides al gen bacterià 16S rRNA i als gens fúngics 28S rRNA i la regió ITS1, en combinació amb anàlisis microbiològiques clàssics, per avaluar la composició bacteriana i fúngica en la llet de mares sanes i de mares amb mastitis sub-aguda. Les quantitats bacterianes i fúngiques en la llet humana es van obtenir mitjançant la metodologia qPCR calibrada amb citometria de flux. Resultats: La composició bacteriana en la llet humana té una alta variabilitat interindividual, i també al llarg del temps, i està composta predominantment per bacteris de la família Staphylococacceae. Es va trobar un "nucli" de bacteris i fongs a la llet humana de donants espanyoles. Es van observar algunes correlacions entre bacteris amb els macronutrients de la llet i cèl·lules somàtiques humanes, el que indica una relació activa entre la microbiota de la llet i el medi. La densitat bacteriana va resultar ser més alta que l'estimat prèviament, a una mitjana de 106 cèl·lules/ml, presents en estat lliure i associades a cèl·lules humanes. No es van observar correlacions entre càrrega bacteriana, el nombre de cèl·lules somàtiques, i la riquesa i diversitat bacteriana, la qual cosa podria indicar que un augment en la densitat bacteriana en condicions de salut no activa una resposta immune en la glàndula mamària, ni alteren la comunitat microbiana. A més, els nostres resultats de seqüenciació van revelar l'existència de certa diversitat de fongs a la llet humana que es va confirmar mitjançant mètodes de cultiu i microscòpia. El 89% de les mostres espanyoles analitzades tenien nivells detectables d'ADN fúngic, amb una càrrega mitjana de 105 cèl·lules/ml. Malassezia, Candida i Saccharomyces eren prevalents en les mostres, i es van observar interaccions fúngiques amb els components de la llet de diferents maneres. La presència de fongs a la llet es va confirmar posteriorment en mostres d'orígens geogràfics distants, i es va observar que els factors materns i de part poden afectar les comunitats microbianes de la llet. Després de descriure la microbiota de la llet en condicions de salut, vam realitzar un estudi observacional prospectiu de casos/controls, on es va estudiar l'ADN i l'ARN de la microbiota de la llet humana de mares sanes i mares amb mastitis sub-aguda, abans i després del tractament. La càrrega bacteriana va augmentar durant la malaltia, la diversitat va disminuir i les alteracions en la composició bacteriana probablement reflecteixin un procés d / [EN] Background: Human milk is nature's ideal food for the nurture and protection of the new-born and growing infant. Recent evidence reported the presence of bacteria in human milk under normal, healthy conditions, which are thought to confer beneficial properties to the infant. However, little is known about the relationship between bacteria and milk macronutrients and human cells, and there is no optimal protocol to estimate bacterial numbers in the samples. Also, the potential presence of fungi in human milk has not been explored to date, despite the fact that fungi has been previously detected in dairy animal's milk and in the neonatal gut. In addition, the aetiology of sub-acute mastitis is not well understood, and information about the composition of the milk microbiota during this process by means of next-generation sequencing and its potential implications in the disease is scarce. This thesis is aimed to improve our understanding of human milk microbiota, its composition and diversity as well as the interactions with other milk components, in health and during sub-acute mastitis. We also explore the potential effect of environmental factors, such as mode of delivery and geographic location, and the lactation stage on milk's microbiota composition. Methods: Next-generation sequencing technologies targeting the bacterial 16S rRNA gene, and the fungal 28S rRNA gene and ITS1 genetic region, in combination with classic microbiological analyses, were used in order to assess the bacterial and fungal composition in milk of healthy mothers, and in mothers suffering sub-acute mastitis. Bacterial and fungal loads in human milk were obtained by qPCR methodology calibrated with flow cytometry. Results: Bacterial composition in human milk has a high inter-individual variability, and also over time, and is predominantly comprised of bacteria from the Staphylococacceae family. A bacterial and fungal "core" were found in the human milk of Spanish donors. Some correlations were observed between bacteria with milk macronutrients and somatic cells, indicating an active relationship between milk microbiota and the environment. Bacterial density appeared to be higher than previously estimated, at a mean of 106 cells/ml, and bacteria were found both in a free-living state and associated to human cells. No correlations were observed between bacterial load with number of somatic cells nor bacterial richness and diversity, indicating that higher bacterial densities under healthy conditions do not trigger an immune response in the mammary gland, nor alter the microbial community. In addition, our results revealed the existence of certain diversity of fungi in human milk that was further confirmed by culture-dependent methods and microscopy. 89% of the Spanish samples analysed had detectable levels of fungal DNA, at a median load of approximately 105 cells/ml. Malassezia, Candida and Saccharomyces prevailed in the samples, and fungi interacted with milk components in different ways. The presence of fungi in milk was further confirmed in samples from distant geographic origins, and it was observed that maternal and delivery factors can impact milk microbial communities. After describing milk microbiota in healthy conditions, we performed an observational, prospective case-control study, where DNA and RNA from human milk microbiota from healthy and sub-acute mastitis-suffering mothers were studied before and after the treatment. Bacterial loads increased during the disease, diversity decreased and alterations in bacterial composition likely reflected a dysbiotic process in the mammary gland. This supports that sub-acute mastitis is a microbial-driven disease. / Boix Amorós, A. (2019). Human milk microbiota and its relationship with milk components in health and during lactational mastitis [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/129870 / Compendio

As leveduras Saccharomyces cerevisiae são consideradas importantes matérias primas na nutrição animal pela sua capacidade prebiótica. Os prebióticos são compostos não digeridos pelo organismo animal, mas que são fermentados pelos microrganismos do trato gastrintestinal, cujos produtos são capazes de prover benefícios ao hospedeiro. A fermentação depende de fatores como: substrato utilizado para o seu crescimento, método de fermentação, modo e condição de secagem e idade das células. Assim, os processos produtivos modernos têm como intuito a produção de leveduras com elevado potencial prebiótico. Este estudo objetivou avaliar os efeitos de teores crescentes de leveduras com metabólitos ativos (LSC; baseada na fermentação de substratos específicos) na digestibilidade aparente dos nutrientes da dieta, microbiota e produtos da fermentação fecal e parâmetros imunológicos de gatos adultos. Foram utilizados 27 gatos adultos, idade média de 9,44±5,35 anos, machos e fêmeas, sem raça definida e saudáveis. Os animais foram distribuídos em delineamento em blocos casualizados (idade), constituído de três tratamentos experimentais, denominados: DC (dieta controle), LSC 0,3 (dieta controle com 0,3% de leveduras com metabólitos ativos) e LSC 0,6 (dieta controle com 0,6% de leveduras com metabólitos ativos). Os resultados obtidos foram analisados através do programa computacional Statistical Analysis System (SAS Institute Inc., 2004), sendo considerados significativos valores de p<0,05 e as médias comparadas pelo teste de Tukey. Verificou-se que a inclusão do aditivo alterou apenas a digestibilidade aparente da fibra bruta, da matéria mineral e energia metabolizável (p<0,05). Já em relação aos produtos da fermentação e microbiota das fezes, observou-se redução em ácido lático (p=0,0040) e Clostridium perfringens (p=0,0226) com a inclusão do prebiótico e diminuição do ácido isovalérico (p=0,0144) no tratamento LSC 0,3. Pode-se concluir que o aditivo, nos teores de inclusão avaliados, parece apresentar potencial prebiótico em relação aos produtos da fermentação e microbiota fecal / Saccharomyces cerevisiae yeast are considered important raw materials in animal nutrition due their prebiotic capacity. Prebiotics are compounds not digested by animal organism, but are fermented by microorganisms in the gastrointestinal tract, which products are capable of providing benefits to the host. The fermentation depends on factors such as: substrate used for growth, fermentation method, way and drying condition and age of the cells. Thus, modern production processes have the objective of producing yeast with high prebiotic potential. This study aimed to evaluate the effects of increasing levels of yeast with active metabolites (LSC) based on the fermentation of specific substrates on apparent digestibility of diet nutrients, microbiota and fecal fermentation products and immunological parameters in adult cats. Twenty seven male or female cats with mean weight of 4.19 ± 0.83kg and mean age of 9.44 ± 5.35 years were used and distributed in an unbalanced randomized block design (age), consisting of three experimental treatments, DC (control diet), LSC 0.3 (control diet with 0.3% yeast with active metabolites) and LSC 0.6 (control diet with 0.6% yeast with active metabolites). The results were analyzed using the computer program Statistical Analysis System (SAS Institute Inc., 2004), with significance level of p<0.05 and the averages compared by Tukey test. The inclusion of the additive only changed the apparent digestibility of crude fiber and mineral content (p<0.05). Regarding the fermentation products and microbiota of feces, there was a reduction in lactic acid (p=0,0040) and Clostridium perfringens (p=0,0226) with inclusion of prebiotic and decreased of isovalerate (p=0,0144) in the LSC 0.3 treatment. It can be concluded that the additive, in the levels of inclusion assessed, seems to have prebiotic potential on fecal fermentation products and microbiota

O diabetes tipo 1 (DM1) é uma doença autoimune caracterizada pela destruição das células b presentes nas ilhotas pancreáticas por linfócitos T auto-reativos, especialmente Th1 e Th17, levando o indivíduo a um estado de hiperglicemia. Embora existam diversos estudos que abordam a resposta imune adaptativa no contexto do DM1, poucos trabalhos tentaram elucidar o papel da resposta imune inata no desenvolvimento da doença. Neste contexto, avaliamos o perfil de expressão e o papel do receptor NLRP1 na patogênese do DM1 experimental e em humanos. Nossos dados apontam que no modelo de DM1 induzido por STZ, NLRP1 possui um papel protetor no desenvolvimento da doença de forma independente da ativação do inflamassoma, através da inibição da translocação de bactérias para os linfonodos pancreáticos (LNPs), além de reduzir a diferenciação de células Th17 e Tc17 nos LNPs, o que foi correlacionado à diminuição de IL-17 no pâncreas. Posteriormente, analisamos o papel de NLRP1 em outro modelo experimental, o NOD (nonobese diabetic), onde descrevemos que NLRP1 também é expresso no desenvolvimento da doença. Por fim, avaliamos o papel de NLRP1 em pacientes com DM1, através da genotipagem desses pacientes para um polimorfismo com ganho de função em NLRP1, o rs12150220. Ao contrário do que acontece em camundongos, NLRP1 em humanos parece ter um papel patogênico, uma vez que detectamos mais células T produtoras de IL-17 em células mononucleares do sangue periférico de indivíduos com o polimorfismo, além de níveis elevados da citocina no soro. Em suma, nossos dados apontam para papéis distintos de NLRP1 em camundongos e humanos com DM1, sugerindo cautela ao tentarmos transpor os achados sobre o receptor em camundongos para a clínica. / Type 1 diabetes (T1D) is an autoimmune disease that is caused by the destruction of the pancreatic b cells by autoreactive T cells, especially Th1 and Th17, leading to a state of hyperglycemia. Even though there are several studies on the role of the adaptive immune response in T1D, little is known about the role of an innate immune response in the development of the disease. Thus, we investigated the role of NLRP1 in the pathogenesis of mouse and human T1D. Our data indicate that in STZ-induced T1D, NLRP1 exerts a protective role in the development of the disease in an inflammasome-independent pathway, through the inhibition of bacterial translocation to the pancreatic lymph nodes (PLNs), and inhibition of the differentiation of Th17 and Tc17 cells in the PLNs, which correlated with decreased levels of IL-17 in the pancreas. Then, we analyzed the role of NLRP1 in nonobese diabetic (NOD) mice. We demonstrate that NLRP1 is also expressed in the development of T1D in this murine model. Lastly, we evaluated the role of NLRP1 in T1D patients, by genotyping these individuals for a polymorphism with a gain-of-function in NLRP1, the rs12150220. Unlike murine NLRP1, NLRP1 in humans appears to be pathogenic, considering that we detected more IL-17-producing T cells in peripheral blood mononuclear cells in patients carrying the polymorphism, besides elevated levels of this cytokine in the serum. Overall, our data suggest distinct roles for murine and human NLRP1 in the context of T1D, suggesting carefulness when translating the findings from murine NLRP1 to the clinic.

Human milk is recognized as the main component for growth, metabolism, and immune development in infants. Furthermore, during lactation, human milk is an important source of microorganisms for the intestinal colonization of newborns. Mother-related factors have been associated with the human milk microbiota composition. Nevertheless, apparently, there has not been any study in which the maternal diet was evaluated as a modulator of the human milk microbiota. Therefore, the aim of this study was to investigate the impact of the maternal diet on the human milk microbiota composition of healthy women, and subsequently, to evaluate the effect of fructooligosaccharides supplementation on the human milk microbiota. This study consisted of two parts; the first was a cross-sectional study, including 94 lactating women recruited at the University Hospital of the University of São Paulo (HU/USP), to investigate the association between the maternal nutrient intake during pregnancy and lactation over the first month and the human milk microbiota. The second part consisted of a randomized, placebo-controlled clinical trial with 53 lactating, classified as FOS group (n = 28), which received 4.5 g of fructooligosaccharides + 2 g of maltodextrin or placebo group (n = 25), which received 2 g of maltodextrin, over a period of 20 days. The DNA was isolated and used as template for amplification and sequencing by the Illumina MiSeq® System. Overall, the maternal diet during lactation (\"short-term\" food intake) influenced specific bacterial groups, including positive correlations between polyunsaturated fatty acids/linoleic fatty acids and Bifidobacterium. However, only the maternal diet during pregnancy (\"long-term\" food intake) was statistically significant (p = 0.02) for the clustering analyzes (community structure analyzes), in which higher levels of vitamin C intake during pregnancy was related to cluster 2, driven by the Staphylococcus genus. After the intervention period on the maternal diet, no differences were found for relative abundance of genera between the placebo and the FOS groups. However, the distances of the trajectories covered by the samples from the beginning to the end of the supplementation was higher for the FOS group (p = 0.0007). According to our results, the maternal age affects the response for FOS supplementation (p = 0.02), though no patterns in the differences of relative abundances were found between the groups. Our results suggest that the maternal diet may influence the human milk microbiota, and the diet during pregnancy is a stronger factor over the bacterial community structure. Minor changes were found by the maternal short-term food intake or the maternal intervention with the prebiotic, and the changes seem to be individual-dependent and influenced by the maternal age, particularly in the intervention study. / O leite humano é, reconhecidamente, o principal componente para o crescimento e o desenvolvimento metabólico e imunológico de lactentes. Adicionalmente, durante a lactação, o leite humano consiste em uma importante fonte de micro-organismos para a formação da microbiota intestinal de neonatos. Fatores relacionados à mãe têm sido associados à composição da microbiota do leite humano. Entretanto, poucos estudos avaliaram a dieta materna como componente modulador da microbiota do leite humano. Os objetivos deste estudo foram investigar o impacto da dieta materna sobre a composição da microbiota do leite humano de mães saudáveis e, posteriormente, avaliar a influência da intervenção com fruto-oligossacarídeo na microbiota do leite humano, durante 20 dias de lactação. O estudo foi dividido em duas partes; a primeira parte consistiu de um estudo transversal, com 94 lactantes atendidas no Hospital Universitário da Universidade de São Paulo (HU/USP), a fim de investigar a associação entre o consumo materno de nutrientes durante a gestação e durante o primeiro mês de lactação e a microbiota do leite humano. A segunda parte consistiu em um ensaio clínico, aleatorizado, placebo-controlado, com 53 lactantes, classificadas em grupo FOS, que recebeu 4.5 g de fruto-oligossacarídeo + 2 g de maltodextrina (n = 28) ou grupo placebo, que recebeu 2 g de maltodextrina (n = 25), suplementados por 20 dias. O DNA das amostras de leite foi isolado e utilizado como molde para amplificação e sequenciamento em Illumina MiSeq® System. Em geral, a dieta materna durante a lactação (consumo a curto prazo) apresentou influência pontual sobre diversos grupos de micro-organismos, incluindo correlações positivas entre ácidos graxos poli-insaturados/linoleico e o gênero Bifidobacterium. No entanto, somente a dieta materna durante a gestação (consumo a longo prazo) foi estatisticamente significante (p = 0.02) para as análises de agrupamento das amostras (análises de estrutura de comunidade), sendo o maior teor de vitamina C consumido durante a gestação relacionado ao agrupamento 2, direcionado por maiores populações do gênero Staphylococcus. Após o período de intervenção na dieta materna, não foram encontradas diferenças entre a abundância relativa de gêneros entre os grupos placebo e FOS. No entanto, as distâncias do percurso das amostras do início até o final da suplementação foram maiores para o grupo FOS (p = 0.0007). De acordo com os resultados, a idade materna influencia essa resposta à suplementação por FOS (p = 0.02), embora, não tenham sido encontrados padrões nítidos nas diferenças de abundância relativa entre os grupos. Os resultados obtidos sugerem que a dieta materna consiste em um fator de modulação da microbiota do leite humano, sendo a dieta durante a gestação um fator mais intenso sobre a estrutura da comunidade bacteriana do leite humano. No entanto, o consumo a curto prazo ou a intervenção alimentar com prebiótico sobre a dieta materna apresentou influência pontual sobre a dinâmica da microbiota do leite, ainda que mudanças observadas sejam indivíduo-dependentes e influenciadas pela idade materna, como no caso do estudo de intervenção.

A pele dos anfíbios atua como primeira barreira de proteção contra microorganismos invasores. Além dos componentes mecânicos, essa proteção deve incluir mecanismos bioquímicos e biológicos derivados tanto da comunidade microbiana ali residente quanto da secreção de moléculas bioativas a partir de glândulas dérmicas. Os objetivos gerais deste estudo foram: caracterizar a comunidade microbiana hospedada pela espécie Proceratophrys boiei e analisar a sua relação com comunidades microbianas ambientais; avaliar se nessa espécie a microbiota e a secreção cutâneas podem ser entendidas como um componente de proteção; avaliar a estabilidade de tais componentes a partir de diferentes populações em fragmentos florestais. Especificamente, as seguintes hipóteses foram testadas: 1. A composição da microbiota ambiental varia entre os fragmentos e micro-hábitats de Floresta Atlântica amostrados e tem relação com alguns parâmetros ambientais analisados; 2. A diversidade da microbiota cutânea de P. boiei é relacionada à diversidade da microbiota nos ambientes que ocupa. Ademais, em termos de composição, a microbiota cutânea é um subconjunto da microbiota ambiental que ocorre nos seus micro-hábitats; 3. A riqueza e abundância de bactérias da microbiota cutânea de P. boiei varia entre os diferentes remanescentes de Floresta Atlântica; 4. A riqueza e a abundância de bactérias presente na pele de P. boiei com atividade antimicrobiana varia entre populações ou locais de amostragem; 5. Existe efeito antimicrobiano das secreções sobre alguns patógenos e os perfis das secreções cutâneas diferem entre populações de P. boiei. Os resultados mostraram que a microbiota cutânea de P. boiei apresenta variações entre indivíduos e populações. Além disso, a qualidade do hábitat pode ser importante para a composição de bactérias hospedadas. Existe um compartilhamento de bactérias entre a microbiota cutânea de P. boiei e os micro-hábitats solo e água, ocupados por essa espécie, porém as comunidades dérmicas compõem-se principalmente por bactérias não detectadas nas amostras ambientais analisadas. Foi observada certa estabilidade na estrutura da microbiota cutânea de P. boiei quando analisadas populações distintas, mas variações na distribuição de morfotipos bacterianos em uma mesma localidade ocorre. Microbiota cutânea e secreções dérmicas de P. boiei podem prevenir infecções na pele, dada a atividade antimicrobiana demonstrada nesta pesquisa. Contudo, variações nos espectros de ação foram observadas em ambos os componentes, assim como, diferenças populacionais nas abundâncias e percentuais de bactérias produtoras de antimicrobianos. O estudo também demonstrou que certas características independem do contexto ambiental ocupado pelas populações, uma evidência de que o microambiente da pele dessa espécie oferece condições e certa estabilidade para a colonização de comunidades bacterianas específicas. A sustentabilidade de populações dessa espécie pode estar relacionada às interações entre hospedeiro, microrganismos e ambiente. / The skin of amphibians acts as first barrier of protection against invading microorganisms. Besides the mechanical components, this protection probably include biochemical and biological mechanisms derived from both the resident microbial community and the secretion of bioactive molecules from dermal glands. The aims of this study were to characterize the microbial community hosted by Proceratophrys boiei and analyse its relationship with environmental microbial communities; evaluate whether microbiota and skin secretion of this species can be understood as a protection component; evaluate the stability of these components through different populations in forest fragments. Specifically, the following hypotheses have guided this research: 1. The composition of environmental microbiota varies among microhabitats and fragments of Atlantic Forest and relates to some environmental parameters; 2. The diversity of skin microbiota of P. boiei relates to the diversity of microbes in the environment it occupies. Furthermore, in terms of composition, the skin microbiota is a subset of environmental microbes that occurs in its microhabitat; 3. The richness and abundance of bacteria from the skin microbiota of P. boiei varies between different remnants of Atlantic Forest; 4. The richness and abundance of bacteria present on the skin P. boiei with antimicrobial activity varies between populations or sampling sites; 5. There is antimicrobial activity of the skin secretions against some pathogens and its profiles differ between populations of P. boiei. The results showed variations on the microbial skin of P. boiei between individuals and populations and the quality of habitats could be important for the composition of hosted community. There is a sharing of bacteria between the skin microbiota of P. boiei and the microbial communities of microhabitats soil and water. However, mainly bacteria not detected in environmental samples composes the dermal communities. We observed some stability in the structure of the skin microbiota when analysed different populations, but variations in the distribution of bacterial morphotypes occurs in all sites. Skin microbiota and dermal secretions of P. boiei can prevent infection through the skin, according to the antimicrobial activity demonstrated in this study. There were variations in the action spectrum for both components, but population differences were mainly in abundance and percentage of bacteria producing antibiotics. This research showed the importance of the microbiota and skin secretion of P. boiei as components of protection and the importance of the environment for the composition of these associated communities. At the same time, we have shown that certain characteristics are independent of the environmental context occupied by the population, evidence that the microenvironment of the skin provides a certain stability for the colonization of specific bacterial communities. The sustainability of populations of this species may relates to interactions between host organisms and the environment.

O estudo de lâminas delgadas de sílex de origem diageneticamente precoce de diversos níveis estratigráficos e localidades da Formação Assistência no Estado de São Paulo revelou pela primeira vez uma assembléia de microorganismos orgânicos delicados, excepcionalmente bem preservados neste importante marco estratigráfico e paleontológico do Neopermiano da Bacia do Paraná. Esta assembléia consiste principalmente de organismos unicelulares, dominados por cianobactérias, tanto solitárias como coloniais, sem nenhum indício de filamentos. Inclui também uma provável clorófita cocoidal, grãos de pólen e fitoclastos, além de alguns microfósseis de afinidades incertas. Estudos paleopalinológicos de resíduos orgânicos desta formação nunca detectaram os elementos delicados desta microbiota. O exame petrográfico permitiu observar não somente todos os microorganismos fósseis em três dimensões no interior da rocha, mas também a distribuição espacial original dos microorganismos e suas relações com os outros componentes da rocha. Isto facilitou a avaliação da variedade morfológica dos microfósseis resultante da degradação e permitiu inferir padrões ontogênicos de alguns dos táxons descritos. Dentre eles, foram reconhecidos 14 morfotipos, reunidos em cinco espécies (todas novas) com afinidades biológicas conhecidas (quatro espécies de cianobactérias e uma clorófita) e cinco táxons incertae sedis (dois novos). A microbiota ocorre principalmente no sílex na base da formação. Constitui massas volumosas e densas preservadas in situ interpretadas como organismos originalmente bentônicos, capazes de formar esteiras microbianas e pequenos estromatólitos. A sedimentologia aliada à ampla extensão geográfica, ao hábito, à abundância e à natureza exclusivamente unicelular dos microorganismos fósseis, alem de exemplos atuais análogos, indicam um paleoambiente aquoso raso de salinidade alta, talvez hipersalina com salinidade variável. / The study of petrographic thin sections of early diageneteic chert from diverse levels and localities of the Assistência Formation in the state of São Paulo, Brazil, revealed for the first time an exceptionally well-preserved assemblage of delicate fossil microorganisms in this important stratigraphic and paleontological Early Permian marker unit of the Paraná Basin. This assemblage consists primarily of delicate colonial and solitary unicellular microfossils, dominated by cyanobacteria, without any evidence whatsoever of filamentous microorganisms. It also includes a probable cocoidal chlorophyte, pollen grains and phytoclasts, as well as several less common microfossils of uncertain biological affinity. None of the delicate microfossils of this assemblage have ever been detected in palynological analyses of organic residues from this formation. The study of thin sections made it possible to observe not only all of the fossil microorganisms in three dimensions within the rock but also their original spatial distribution and relationships with other components of the rock. This facilitated evaluation of the morphological diversity of the fossil microorganisms and permitted inferences as to possible ontogenetic patterns. Fourteen morphotypes were recognized among the more delicate microfossils and attributed to five species (all new) of known biological affinities (four species of cyanobacterias and one chlorophyte) and five taxa of Incertae Sedis. The fossil microbiota occurs principally at the base of the formation as dense, voluminous masses interpreted as remains of an in situ benthonic microbiota of photosynthetic microorganisms capable of forming microbial mats and small stromatolites. The sedimentology, together with the widespread distribution, habit, abundance and exclusively unicellular nature of the fossil microorganisms and the paleoenvironmental implications suggested by analogous modern examples, are consistent with a shallow aquatic habitat of high and perhaps variable salinity for the microbiota.

O diabetes tipo 1 (DM1) é uma doença autoimune caracterizada pela destruição das células ? presentes nas ilhotas pancreáticas por linfócitos T autorreativos, especialmente Th1 e Th17, levando o indivíduo a um estado de hiperglicemia. Embora existam diversos estudos que abordam a resposta imune adaptativa no contexto do DM1, poucos trabalhos tentaram elucidar o papel da resposta imune inata no desenvolvimento da doença. Neste contexto, observamos que camundongos WT pré-diabéticos possuem um aumento significativo na expressão gênica e proteica do receptor AIM2 e de moléculas relacionadas à sua via de ativação e sinalização (Caspase-1, IL-1? e IL-18) nos linfonodos pancreáticos (LNPs) e no íleo. Posteriormente, foi verificado que camundongos deficientes do receptor AIM2 tornaram-se mais suscetíveis ao DM1, comprovado por elevados níveis de glicose sanguínea e menor produção de insulina em relação aos animais selvagens (WT) após a administração com estreptozotocina (STZ). Tal suscetibilidade está relacionada a um processo de disbiose e aumento da translocação de bactérias da microbiota intestinal para os LNPs de camundongos AIM2-/-. De maneira interessante, o inflamassoma AIM2 foi ativado apenas na presença de DNA fecal de animais diabéticos, que possui uma microbiota em disbiose, uma vez que resultou na produção significativa da citocina IL-1?. Também foi constatado que a ativação do receptor AIM2 na mucosa intestinal regulou a expressão gênica e proteica de proteínas de junção celular, peptídeos antimicrobianos e mucinas, como forma de minimizar a translocação de bactérias da microbiota para os LNPs. Adicionalmente, foi visto que a ativação do receptor AIM2 contribui para a indução de células Th17 intestinais, para a migração de neutrófilos no intestino, assim como para a expressão das citocinas IL-23, IL-17 e IL-22 no íleo. Por fim, mostramos que o receptor AIM2 modulou negativamente a ativação de células dendríticas expressando TLR4 e TLR9, que correlacionou com o aumento de células Tc1 patogênicas nos LNPs. De forma geral, nossos resultados demonstram que a ativação do receptor AIM2 na mucosa intestinal desempenha um importante papel em controlar a homeostase da microbiota intestinal, manter a integridade da barreira intestinal, e consequentemente. / Type 1 diabetes (T1D) is an autoimmune disease characterized by the destruction of ? cells present in the pancreatic islets by autoreactive T lymphocytes, especially Th1 and Th17, leading to a state of hyperglycemia. There are many studies that address the role of adaptive immune response, so only some studies have attempted to elucidate the role of the innate immune response in the context of T1D. In this regard, we observed that pre-diabetic WT mice have a significant increase in the gene and protein expression of the AIM2 receptor and in molecules related to its activation and signaling pathways (Caspase-1, IL- 1? and IL-18) in the pancreatic lymph nodes (PLNs) and in the ileum. Subsequently, it was verified that AIM2 receptor deficient mice became more susceptible to T1D, as proved by blood glucose levels and lower insulin production compared to wild-type mice (WT) after administration of streptozotocin (STZ). This susceptibility was related to a process of dysbiosis and increased translocation of bacteria from gut microbiota to PLNs in AIM2-/- mice. Interestingly, the AIM2 inflammasome was activated in the presence of fecal DNA from diabetic mice, which has a gut microbiota in dysbiosis, since resulted in significant production of IL-1?. It was found that activation of the AIM2 receptor in the intestinal mucosa regulated the gene and protein expression of tightjunction proteins, antimicrobial peptides and mucins in order to minimizing a bacterial translocation of the microbiota to the PLNs. In addition, it was seen that activation of the AIM2 receptor contributes to induction of intestinal Th17 cells, to neutrophil migration in the intestine, as well as for expression of IL-23, IL-17 and IL-22 cytokines in the ileum. Finally, we show that the AIM2 receptor negatively modulated the activation of dendritic cells expressing TLR4 and TLR9, which correlated with the increase of pathogenic Tc1 cells in the PLNs. In general, the results demonstrate that activation of the AIM2 receptor in the intestinal mucosa plays an important role in controlling the composition of gut microbiota homeostasis, maintaining the intestinal barrier function, and consequently reducing the bacterial translocation to the PLNs, conferring a protective effect to the immunopathogeny against to DM1.

No Brasil, o papagaio-verdadeiro (Amazona aestiva) é uma das aves mais procuradas como animal de estimação e comercializadas ilegalmente. Na literatura pouco é descrito sobre a microbiota intestinal de aves silvestres. O trato intestinal das aves é composto por inúmeras e diferentes espécies bacterianas. A grande maioria são bactérias gram-positivas pertencentes ao grupo de bactérias ácido-láticas. Este estudo teve como objetivo isolar e identificar a presença de bactérias dos gêneros Lactobacillus, Bifidobacterium, Enterococcus, Pediococcus e Lactococcus na microbiota entérica de papagaios Amazona aestiva de vida livre e de cativeiro. Para isto foram coletadas amostras de 26 aves de vida livre e de 26 aves procedentes de dois criadouros comerciais. O Enterococcus foi o gênero que apresentou maior freqüência de isolamentos (100%), seguido dos gêneros Pediococcus (63,46%), Lactobacillus (28,84%), Lactococcus e Bifidobacterium (15,38%). Foram isoladas 12 espécies de Enterococcus, sendo o E. faecium a espécie que apresentou maior ocorrência de isolamento, presente em 63,46% das aves, seguido por E. faecalis isolado em 57,69% das aves, Enterococcus sp. identificado em 46,15% das aves, E. hirae em 30,76% e E. raffinosus em 19,23%. Seis espécies de Pediococcus foram isoladas, sendo que P. pentosaceus foi a mais freqüente e esteve presente em 57,69% das aves. Foram isoladas cinco (5) espécies de Lactococcus, sendo L. lactis subsp. cremoris isolados em 3,84% das aves e Lactococcus sp. em 9,61%. Lactobacillus apresentou uma maior diversidade, com 14 espécies identificadas, sendo as mais freqüentes L. coryniformis subsp. torquens e L. sanfrancisco com 7,69% de aves positivas para cada espécie. Três (3) espécies de Bifidobacterium foram isoladas, sendo B. bifidum identificado em 9,61% das aves. Estudos complementares precisam ser conduzidos para uma melhor compreensão da microbiota intestinal das aves silvestres, assim como analisar as similaridades e diferenças com as aves domésticas, o que permitirá um manejo apropriado e menos empírico desta espécie em cativeiro. / In Brazil, Blue-fronted Parrot (Amazona aestiva) has been widely owned as a pet bird and, therefore, one of the Brazilians birds most frequently traded illegally in the Black Market. There are few reports in the current literature regarding to the microbiota of wild birds. The gastrointestinal tract of these birds has a wide variety of bacterial species; most of them are Gram positive bacteria and belongs to the lactic acid group. The present study has isolated and identified Lactobacillus, Bifidobacterium, Enterococcus, Pediococcus, and Lactococcus bacterias present in fecal samples of wild and captive Amazona aestiva parrots. Fifty two fecal samples were collected from 26 wild parrots and 26 parrots from commercial breeders. Enterococcus genus was the most frequently isolated (100%), followed by Pediococcus (63.46%), Lactobacillus (28.84%), Lactococcus and Bifidobacterium (15.38%). Twelve species of Enterococcus were identified. E. faecium was the most frequently isolated from the birds representing 63.46%, followed by E. faecalis (57.69%), Enterococcus sp. (46.15%), E. hirae (30.76%), and E. raffinosus (19.23%). P. pentosaceus was identified from 57.69% of the parrots. This specie was the most frequently isolated. Five different species of Lactococcus were found out. Lactococcus sp. was identified from 9.61% of the birds, while L. lactis subsp. lactis represented 3.84%. Fourteen different species of Lactobacillus were isolated, showing the biggest diversity among all the studied genera. L. coryniformis subsp. torquens and L. sanfrancisco were isolated from 7.69% of the birds. Three different species of Bifidobacterium were isolated, and B. bifidum was identified in 9.61% of the birds, being the most frequently isolated. Further studies are needed to a better comprehension of the microbiota in wild birds. Besides comparing differences and similarities between wildlife parrots and pet birds will allow appropriate and less empiric management of those birds in captivity.

O diabetes tipo 1 (DM1) é uma doença autoimune caracterizada pela destruição das células ? presentes nas ilhotas pancreáticas por linfócitos T autorreativos, especialmente Th1 e Th17, levando o indivíduo a um estado de hiperglicemia. Embora existam diversos estudos que abordam a resposta imune adaptativa no contexto do DM1, poucos trabalhos tentaram elucidar o papel da resposta imune inata no desenvolvimento da doença. Neste contexto, observamos que camundongos WT pré-diabéticos possuem um aumento significativo na expressão gênica e proteica do receptor AIM2 e de moléculas relacionadas à sua via de ativação e sinalização (Caspase-1, IL-1? e IL-18) nos linfonodos pancreáticos (LNPs) e no íleo. Posteriormente, foi verificado que camundongos deficientes do receptor AIM2 tornaram-se mais suscetíveis ao DM1, comprovado por elevados níveis de glicose sanguínea e menor produção de insulina em relação aos animais selvagens (WT) após a administração com estreptozotocina (STZ). Tal suscetibilidade está relacionada a um processo de disbiose e aumento da translocação de bactérias da microbiota intestinal para os LNPs de camundongos AIM2-/-. De maneira interessante, o inflamassoma AIM2 foi ativado apenas na presença de DNA fecal de animais diabéticos, que possui uma microbiota em disbiose, uma vez que resultou na produção significativa da citocina IL-1?. Também foi constatado que a ativação do receptor AIM2 na mucosa intestinal regulou a expressão gênica e proteica de proteínas de junção celular, peptídeos antimicrobianos e mucinas, como forma de minimizar a translocação de bactérias da microbiota para os LNPs. Adicionalmente, foi visto que a ativação do receptor AIM2 contribui para a indução de células Th17 intestinais, para a migração de neutrófilos no intestino, assim como para a expressão das citocinas IL-23, IL-17 e IL-22 no íleo. Por fim, mostramos que o receptor AIM2 modulou negativamente a ativação de células dendríticas expressando TLR4 e TLR9, que correlacionou com o aumento de células Tc1 patogênicas nos LNPs. De forma geral, nossos resultados demonstram que a ativação do receptor AIM2 na mucosa intestinal desempenha um importante papel em controlar a homeostase da microbiota intestinal, manter a integridade da barreira intestinal, e consequentemente. / Type 1 diabetes (T1D) is an autoimmune disease characterized by the destruction of ? cells present in the pancreatic islets by autoreactive T lymphocytes, especially Th1 and Th17, leading to a state of hyperglycemia. There are many studies that address the role of adaptive immune response, so only some studies have attempted to elucidate the role of the innate immune response in the context of T1D. In this regard, we observed that pre-diabetic WT mice have a significant increase in the gene and protein expression of the AIM2 receptor and in molecules related to its activation and signaling pathways (Caspase-1, IL- 1? and IL-18) in the pancreatic lymph nodes (PLNs) and in the ileum. Subsequently, it was verified that AIM2 receptor deficient mice became more susceptible to T1D, as proved by blood glucose levels and lower insulin production compared to wild-type mice (WT) after administration of streptozotocin (STZ). This susceptibility was related to a process of dysbiosis and increased translocation of bacteria from gut microbiota to PLNs in AIM2-/- mice. Interestingly, the AIM2 inflammasome was activated in the presence of fecal DNA from diabetic mice, which has a gut microbiota in dysbiosis, since resulted in significant production of IL-1?. It was found that activation of the AIM2 receptor in the intestinal mucosa regulated the gene and protein expression of tightjunction proteins, antimicrobial peptides and mucins in order to minimizing a bacterial translocation of the microbiota to the PLNs. In addition, it was seen that activation of the AIM2 receptor contributes to induction of intestinal Th17 cells, to neutrophil migration in the intestine, as well as for expression of IL-23, IL-17 and IL-22 cytokines in the ileum. Finally, we show that the AIM2 receptor negatively modulated the activation of dendritic cells expressing TLR4 and TLR9, which correlated with the increase of pathogenic Tc1 cells in the PLNs. In general, the results demonstrate that activation of the AIM2 receptor in the intestinal mucosa plays an important role in controlling the composition of gut microbiota homeostasis, maintaining the intestinal barrier function, and consequently reducing the bacterial translocation to the PLNs, conferring a protective effect to the immunopathogeny against to DM1.