Existem muitos tipos de substâncias orgânicas e inorgânicas que podem apresentar efeito tóxico ou inibidor aos organismos dos sistemas aeróbios de tratamento de efluentes, e entre essas substâncias está o cloreto. Nos efluentes, os cloretos se apresentam na forma de algum tipo de sal, e o mais comum é o cloreto de sódio. O cloreto de sódio pode ser encontrado em vários tipos de efluentes como, por exemplo, efluentes de indústrias alimentícias, petrolíferas, de processamento de couro e no lixiviado de aterros sanitários. Os cloretos podem além de prejudicar a microbiota, interferir no método de determinação da Demanda Química de Oxigênio - DQO e da Demanda Bioquímica de Oxigênio - DBO, que são parâmetros comumente utilizados para controle operacional de estações de tratamento. O presente trabalho teve como objetivo estudar a influência da adição de cloretos em um sistema de tratamento aeróbio por lodos ativados de bancada, que foi avaliado com base na remoção de matéria orgânica e no desenvolvimento e interação da microbiota envolvida. Foi avaliado o efeito tóxico da adição de concentrações de cloreto variando de 0 a 16 g\'CL POT. -\'/L. Os resultados confirmaram que há uma perda significativa de eficiência de remoção de matéria orgânica, principalmente quando a concentração de cloretos é superior a 4 g\'CL POT. -\'/L. Observou-se também que determinadas concentrações de cloretos são tóxicas aos organismos e prejudicam a estrutura dos flocos biológicos. Além disso, concluiu-se que a determinação da DQO pelo método 5220D do Standard Methods for Examination of Water and Wastewater sofre, em alguns casos, a interferência do cloreto e portanto pode não ser o melhor parâmetro para avaliação de eficiência dos sistemas de tratamento que operam sob essa condição. / There are many types of organic and inorganic substances that may have toxic effect on microorganisms of aerobic systems for wastewater treatment, and among these substances is the chloride. In the effluents, the chlorides are in the form of some type of salt, and most common is sodium chloride. Sodium chloride can be found in various types of effluents, for example, effluents from food industries, oil, leather processing and leachate from landfills. The chlorides can also affect the microbiota, interfering with the method of determining the Chemical Oxygen Demand - COD and the Biochemical Oxygen Demand - BOD, which are commonly used parameters for operational control of treatment plants. This work aimed to study the influence of the addition of chlorides in a system of aerobic activated sludge bench, which was evaluated based on the removal of organic matter and the development and interaction of microorganisms involved. We evaluated the toxic effect of adding chloride concentrations ranging 0-16 g\'CL POT. -\' /L. The results confirmed that there is a significant loss of removal efficiency of organic matter, especially when the chloride concentration is more than 4 g\'CL POT. -\'/L. It was also noted that certain concentrations of chloride are toxic to microorganisms and affect the structure of biological flocs. Furthemore, it was concluded that the determination of COD by 5220D method of Standard Methods for Examination of Water and Wastewater suffers, in some cases, interference of chloride and maybe not the better parameter for evaluating efficiency of treatment systems that operate under this condition.

Orientador: Patricia de Oliveira Prada / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Ciências Aplicadas / Made available in DSpace on 2018-08-26T02:10:44Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Souza_AlessandraZaninZambomde_M.pdf: 4234168 bytes, checksum: b7f596f6fcaa8a1d60980a17c3aeb76d (MD5) Previous issue date: 2014 / Resumo: Introdução: Inúmeros fatores contribuem para o aumento da obesidade em todo o mundo. Recentemente, a microbiota intestinal ganhou destaque devido ao seu poder de predispor ou inibir o ganho de peso. Alguns nutrientes são capazes de alterar a composição da microbiota intestinal, o que pode trazer efeitos benéficos ou maléficos, como a obesidade. O aminoácido L-glutamina, além de suas inúmeras funções orgânicas e imunológicas, é conhecido por desempenhar importante papel no trofismo intestinal. O objetivo do presente estudo foi investigar alterações na composição da microbiota intestinal de indivíduos com sobrepeso ou obesidade após suplementação oral com L-glutamina. Métodos: Voluntários com sobrepeso ou obesidade foram selecionados para ingerir 30g de L-glutamina (GLN) por via oral ao dia, por um período de quatorze dias. O grupo controle recebeu L-alanina (ALA) no mesmo tempo e proporção. Amostras de sangue e fezes foram coletadas para análises. Para classificação taxonômica das bactérias intestinais, foi realizado sequenciamento do gene 16S RNA ribossomal. Análises de bioinformática foram conduzidas com base no banco de dados RDP (Ribosomal Database Project). Para análise dos dados, estratégias estatísticas variadas foram utilizadas. Resultados: Após quatorze dias de suplementação, os participantes do grupo GLN exibiram diferenças significativas nos filos Actinobacteria e Firmicutes e nos gêneros Dialister, Dorea, Pseudobutyrivibrio e Veillonella, comparados com o grupo ALA. A razão F / B (Firmicutes / Bacteroidetes), um bom biomarcador para a obesidade, reduziu de 0,85 para 0,57 no grupo GLN e ao contrário, aumentou de 0,91 para 1,12 no grupo ALA. Conclusão: A suplementação oral do aminoácido L-glutamina, em humanos com sobrepeso e obesidade, por um período de quatorze dias, promove alterações na composição da microbiota intestinal similares às promovidas pela perda de peso / Abstract: Introduction: Several factors contribute to the increase of obesity worldwide. Recently, the gut microbiota gained prominence due to its power to predispose or inhibit weight gain. Some nutrients are able to change the composition of the gut microbiota, what can bring beneficial or harmful effects, such as obesity. The amino acid L-glutamine, in addition to its numerous organic and immune functions, is known to play an important role in intestinal tropism. The aim of this study was to investigate changes in the composition of the gut microbiota of overweight or obese adults after oral supplementation with L-glutamine. Methods: Overweight or obese subjects were selected to orally ingest 30g of L-glutamine (GLN) daily for a period of fourteen days. The control group received L-alanine (ALA) in the same period and proportion. Blood and feces were collected for analysis. The 16S rRNA gene sequence was performed for taxonomic classification of intestinal bacteria. Bioinformatics analysis was conducted based on RDP (Ribosomal Database Project). For data analysis, varied statistical strategies were used. Results: After fourteen days of supplementation, participants in the GLN group showed significant differences in the Firmicutes and Actinobacteria phyla and Dialister, Dorea, Pseudobutyrivibrio and Veillonella genera, compared with the ALA group. The F / B (Firmicutes / Bacteroidetes) ratio, a good biomarker for obesity, decreased from 0.85 to 0.57 in GLN group and, as opposed, increased from 0.91 to 1.12 in the ALA group. Conclusion: Oral supplementation with the amino acid L-glutamine in overweight and obese humans, for a period of fourteen days, alters the composition of the gut microbiota in a similar way to weight loss / Mestrado / Nutrição / Mestra em Ciências da Nutrição e do Esporte e Metabolismo

Orientador: Mário José Abdalla Saad / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campionas, Faculdade de Ciências Médicas / Made available in DSpace on 2018-08-20T00:12:29Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Carvalho_BrunodeMelo_D.pdf: 4847412 bytes, checksum: e05413650182e8b4049ebd41d6f06e7b (MD5) Previous issue date: 2012 / Resumo: A ingestão de alimentos ricos em gordura leva à obesidade e inflamação crônica sub-clínica, a qual desenvolve papel importante na resistência à insulina. Aumentados níveis circulantes de citocinas pró-inflamatórias, ácidos graxos livres e lipopolissacarídeos ativam o sistema imune inato, que desencadeia inflamação e aumento na expressão de citocinas, levando à resistência à insulina. Dessa forma, nós investigamos o efeito da modulação da flora intestinal, na resistência à insulina e avaliamos o baço como uma nova fonte de inflamação e células do sistema imune, responsáveis pela resistência à insulina induzida por obesidade, cujas funções ainda não estão completamente determinadas. Para investigar os efeitos da modulação da flora intestinal, nós submetemos camundongos a dieta hiperlipídica com antibióticos ou em regime de pair-feeding por oito semanas e realizamos análises metagenômicas de amostras de DNA provenientes das fezes dos camundongos. A fim de avaliar a influência do baço no metabolismo, nós realizamos esplenectomia em camundongos e induzimos obesidade com a utilização de dieta rica em gordura, além de fazer abordagens proteômicas para determinar novas moléculas que poderiam estar envolvidas na inflamação e migração de células. Em ambos os experimentos, glicose, insulina e citocinas circulantes foram avaliadas, assim como as vias de sinalização da insulina e inflamatória em fígado, músculo e tecido adiposo, como também avaliamos a infiltração de macrófagos no fígado e no tecido adiposo. A flora intestinal estava extremamente modificada pelo tratamento com antibióticos, reduzindo a prevalência de Bacteroidetes e Firmicutes, a quantidade de bactérias no intestino e LPS circulante, bem como glicemia, insulinemia e citocinas. Este quadro também apresentou regulação negativa do TLR4 e redução na inflamação, a qual induziu aumento na sensibilidade à insulina, além da notável redução de macrófagos infiltrados nos tecidos dos camundongos tratados com antibióticos. Em camundongos obesos esplenectomizados, houve grande aumento na sensibilidade à insulina, refletida por redução na glicemia, insulinemia e TNF-'alfa' circulante quando comparado com camundongos obesos. A inflamação estava reduzida no fígado, músculo e tecido adiposo dos camundongos obesos esplenectomizados, e como consequência, a via de sinalização de insulina estava mais ativa em comparação aos camundongos obesos que tiveram os baços mantidos. Também houve uma imensa redução na infiltração de macrófagos, no fígado e no tecido adiposo dos camundongos esplenectomizados após a indução de obesidade, quadro semelhante ao encontrado na indução da infiltração de macrófagos pela lipólise. A análise proteômica do baço indicou que GMF-'gama' está mais expresso nos camundongos obesos em relação aos magros, dado confirmado por immunoblot. Concluindo, a modulação da flora intestinal por uma terapia com antibióticos reduziu os níveis circulantes de LPS, inflamação e infiltração de macrófagos, aumentando a sensibilidade à insulina em camundongos alimentados com dieta hiperlipídica. Além disso, a esplenectomia também reduziu a inflamação e promoveu melhora na sensibilidade à insulina, bem como inibiu a infiltração de macrófagos induzida pela obesidade, fenômeno que pode ser coordenado pelo baço e quimiocinas, e possivelmente pelo GMF-'gama', uma nova proteína, que estariam envolvidas na regulação da migração celular e estabelecimento de resistência à insulina / Abstract: A high-fat diet intake induces obesity and chronic subclinical inflammation, which play important roles in insulin resistance. Increased circulating levels of proinflammatory cytokines, free fatty acids and lipopolysaccharides activate innate immune system, which triggers inflammation and cytokine expression, leading to insulin resistance. Thus, we investigated the effect of gut microbiota modulation, on insulin resistance and evaluated the spleen as a novel source of inflammation and immune cells, responsible for the obesity-induced insulin resistance, which roles are not yet fully understood. To investigate microbiota modulation effects, we submitted Swiss mice to a high-fat diet with antibiotics or pair-feeding for eight weeks and performed metagenomic analyses from mice fecal DNA samples. In order to evaluate the spleen influence over the metabolism, we performed splenectomy in Swiss mice and induced obesity with a high-fat diet and performed proteomic approaches to determine novel molecules that could promote inflammation and immune cell migration. In both experiments, blood glucose, serum insulin and cytokines were evaluated, as well as liver, muscle and adipose tissue insulin and inflammatory signaling pathway, and liver and adipose tissue macrophage infiltration. Gut microbiota was greatly modified by the antibiotic treatment, reducing Bacteroidetes and Firmicutes prevalence, overall bacterial count and circulating LPS, as well as fasting blood glucose and serum insulin and cytokines. It also promoted TLR4 downregulation and reduction in inflammation, which promoted improvement in insulin sensitivity, besides a striking reduction in macrophage infiltration in antibiotic-treated mice. In splenectomized obese mice, a great improvement in insulin sensitivity was seen, reflected by blood glucose, serum insulin and TNF-'alpha' levels reduction. Inflammation was reduced in the liver, muscle and adipose tissue of obese splenectomized mice, in consequence, insulin signaling was improved when compared to obese mice that maintained the spleen. There was an immense reduction in liver and adipose tissue macrophage infiltration in splenectomized mice after obesity induction, which was repeated when we observed lipolysis-induced adipose tissue macrophage infiltration. Spleen proteomic studies indicated that GMF-'gamma' is overexpressed in obese mice compared to lean ones. In conclusion, gut microbiota modulation by antibiotic therapy reduced circulating LPS levels, inflammation and macrophage infiltration, improving insulin sensitivity in mice fed a high-fat diet. In addition, splenectomy also reduced inflammation and promoted insulin sensitization, as well as inhibited obesity-induced macrophage infiltration, which can be ruled by the spleen and chemokines, and possibly by GMF-'gamma', a novel protein, that could be involved in the regulation of cell migration and insulin resistance settlement / Doutorado / Fisiopatologia Médica / Doutor em Ciências

Made available in DSpace on 2014-06-12T22:56:35Z (GMT). No. of bitstreams: 2 arquivo2968_1.pdf: 679933 bytes, checksum: 6c37b924cda0264f093281961d663082 (MD5) license.txt: 1748 bytes, checksum: 8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33 (MD5) Previous issue date: 2009 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / Alergia alimentar (AA) afeta de 2% a 6% das crianças abaixo de cinco anos de idade. Chama-se a atenção para a importância da vulnerabilidade genética associada aos fatores de risco ambientais na gênese desse processo alérgico. O presente estudo procurou avaliar a associação de fatores de risco ambientais no desenvolvimento de AA em menores na faixa etária de um a cinco anos de idade, na cidade de Recife-PE, além de analisar a acurácia dos testes cutâneos de hipersensibilidade e imunoglobulina E (IgE) específica em crianças com alergia à proteína do leite de vaca (APLV) e manifestações clínicas predominantemente gastrintestinais. O estudo foi do tipo casocontrole, onde os CASOS foram crianças que apresentaram skin prick test (SPT) e atopy patch test (APT) positivos para o mesmo alérgeno ou desencadeamento oral aberto positivo para o alimento suspeito. Os CONTROLES foram definidos como a criança do mesmo sexo e idade do CASO, porém sem história de AA. A partir das informações das crianças que se submeteram ao desencadeamento oral aberto, também foi realizado um estudo comparativo entre os casos (desencadeamento oral positivo) e um grupo de comparação (desencadeamento oral negativo). As exposições avaliadas foram constituídas de: quadros infecciosos maternos e a composição da sua dieta durante o período gestacional; fatores socioeconômicos; tipo do parto; utilização de antibiótico pela criança no primeiro ano de vida; ocorrência de internação hospitalar nesse período, além de fatores relacionados à dieta da criança como o tempo de aleitamento materno e a composição da sua dieta no primeiro ano de vida. Observou-se através da análise de regressão logística que os fatores ambientais que apresentaram associação significante com AA foram o número de cômodos na casa, a infecção materna no período gestacional e a internação hospitalar no 1° ano de vida da criança e que os testes cutâneos SPT e APT, além da dosagem de IgE específica, possuem baixa sensibilidade e valor preditivo positivo (VPP). Não foi encontrada associação entre a composição da dieta materna durante o período gestacional e a da criança durante o primeiro ano de vida com a AA. O aleitamento materno apresentou uma tendência de associação, porém sem significado estatístico. Concluiu-se que os fatores ambientais estão associados à ocorrência da doença, sendo que, nos casos onde as manifestações clínicas são predominantemente gastrintestinais, aqueles que interferem na microbiota aparentam ter um papel mais importante. Apesar da dificuldade operacional e do eventual risco da exposição, o desencadeamento oral com o alimento suspeito é o melhor método para diagnosticar AA, em particular a APLV

Made available in DSpace on 2014-06-12T22:58:01Z (GMT). No. of bitstreams: 2 arquivo3066_1.pdf: 3429526 bytes, checksum: d1aa0d30c9f2bf1506f0dcaf90557aa4 (MD5) license.txt: 1748 bytes, checksum: 8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33 (MD5) Previous issue date: 2010 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / Obesidade é atualmente um problema de saúde pública, devido ao aumento da sua prevalência e a conseqüente repercussão das suas comorbidades sobre a saúde da população. A administração de dieta hipercalórica e hiperlipídica para induzir obesidade é um modelo simples e possivelmente, um dos que mais se assemelha à realidade da obesidade nos seres humanos. Há uma crescente evidência sugerindo que a obesidade é uma doença inflamatória e torna-se motivo de preocupação em pacientes criticamente doentes. A endotoxemia é um quadro infeccioso grave decorrente da infecção generalizada, com maior freqüência, causada por endotoxinas ou lipopolissacarídeos (LPS) produzidos por bactérias Gram negativas. O efeito biológico do LPS é gerar e amplificar uma resposta inflamatória, porém, em casos de deficiência do sistema imune, tal resposta encontra-se prejudicada e infecções graves podem ser letais. Neste contexto, este trabalho teve como objetivo analisar a relação entre obesidade e alterações de parâmetros do sistema imunológico, das células hematológicas e perfil bioquímico em ratos submetidos à endotoxemia. Para isto foram utilizados 40 ratos machos, albinos, da linhagem Wistar. Após o desmame, os animais foram divididos em 02 grupos, segundo o regime dietético a ser empregado: Dieta Padrão (DP, n=20) e Dieta Hipercalórica (DH, n=20). Após 18 semanas de consumo das dietas, quando os animais estavam com 147 dias de idade, metade dos ratos de cada grupo recebeu injeção intraperitonial de LPS, enquanto a outra metade recebeu pela mesma via, salina. Em seguida, foram obtidos os seguintes grupos: DP-SALINA (n=10), DP-LPS (n=10), DH-SALINA (n=10) e DH-LPS (n=10). 24h após este procedimento foi coletado lavado bronco-alveolar (LBA) para contagem total e diferencial de leucócitos do lavado e, a partir de macrófagos isolados deste lavado, foi realizada taxa de fagocitose. Outro componente do sistema imune avaliado foi a microbiota da cavidade oral. Além destas análises imunológicas foi coletado sangue para análise do hemograma e de três parâmetros bioquímicos: glicose, triglicerídeos e colesterol total. Os animais e as dietas foram pesados regularmente para obtenção do crescimento ponderal, consumo alimentar e consumo calórico, além disso, a gordura visceral foi retirada e pesada. Utilizaram-se os testes estatísticos t de Student e Mann-Whytney. O consumo alimentar do grupo DH foi 32% menor, mesmo assim, foi acompanhado de maior consumo calórico de 11 kcal por dia, manutenção do peso corporal e aumento considerável da gordura visceral neste grupo, correspondendo a 3 vezes o valor da gordura visceral do grupo DP. Os parâmetros bioquímicos apresentaram modificação antes e após presença da endotoxemia. O hemograma apresentou mudanças nas séries vermelha e branca, porém não alterou a contagem de plaquetas. A contagem total das células imunes no local da infecção não apresentou alteração, porém estas células apresentaram perda de 31% da função de fagocitose após consumo da dieta rica hipercalórica. Por fim, no grupo DH as bactérias da microbiota oral apresentaram menor crescimento, com cerca de 80 mil colônias a menos, além de alteração do padrão das bactérias encontradas. Finalmente, os resultados encontrados poderão contribuir para aprofundar o conhecimento sobre as alterações orgânicas causadas pela obesidade e qual o comportamento destas alterações na presença de processos infecciosos graves, como na endotoxemia

Made available in DSpace on 2014-06-12T22:58:25Z (GMT). No. of bitstreams: 2 arquivo3152_1.pdf: 5439680 bytes, checksum: 5fa544b444c58396ca14222ae29feb9c (MD5) license.txt: 1748 bytes, checksum: 8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33 (MD5) Previous issue date: 2011 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / O objetivo desse estudo foi avaliar o efeito do treinamento físico moderado em parâmetros metabólicos e imunológicos de ratos adultos obesos. Ratos machos Wistar (n=40) foram mantidos em ciclo claro/escuro de 12/12 h. Após o desmame metade dos animais foi alimentada com dieta hiperlipídica (n=20) e a outra metade consumiu dieta normoprotéica, Labina (n=20), durante 18 semanas. Aos 90 dias de vida, metade dos animais de cada grupo foi submetida a treinamento físico moderado, constituindo-se os grupos: Hiperlipídico (H), Hiperlipídico Treino (HT), Controle (C) e Controle Treino (CT). Os animais treinados foram submetidos a um programa de natação (8 semanas; 5 dias/semana; 45 min/dia), com aumento progressivo da carga conforme o peso corporal, até atingir um máximo de 4%. Vinte e quatro horas após o último treino foram realizadas coletas de sangue para contagem total e diferencial de leucócito e após a oitava semana de treino, realizou-se lavado broncoalveolar no pulmão dos ratos, empregado para avaliação da taxa de fagocitose, da produção de óxido nítrico e da produção de superóxido, também foi realizada a microbiota da cavidade oral e ainda três parâmetros bioquímicos: glicose, triglicerídeo e colesterol total. Os animais e o consumo alimentar foram pesados regularmente e ainda, a gordura visceral foi retirada e pesada. A dieta hiperlipídica não promoveu aumento ponderal, o consumo alimentar do grupo H foi menor, apesar de ter apresentado elevado consumo calórico, a gordura visceral desse grupo foi 3 vezes maior do que no grupo C. Os parâmetros bioquímicos apresentaram modificações em relação ao treino e ao sedentarismo. A contagem total das células imunes não apresentou alterações, porém, estas células perderam 31% da função de fagocitose após consumo da dieta hipercalórica e hiperlipídica. Quanto às bactérias da microbiota oral, no grupo H houve menor crescimento, com cerca de 80 mil colônias a menos, além de alteração no padrão das bactérias encontradas. Logo, os resultados encontrados poderão contribuir para aprofundar o conhecimento sobre as alterações orgânicas causadas pela obesidade. As evidências disponíveis indicam que o treino moderado tem efeitos moduladores importantes na dinâmica e na função das células imunes, atenuando a intensidade das respostas do organismo. Assim, o treinamento físico moderado fortalece o sistema imune, promovendo benefícios à saúde

Les interactions entre l’épithélium et le microbiote jouent un rôle central dans la mise en place et le maintien de l’homéostasie intestinale notamment via la production de facteurs qui influencent le microenvironnement. L’ecto-pantéthéinase épithéliale Vanin-1 (Vnn1) produit du pantothénate (vitB5) et de la cystéamine dans la voie de dégradation du Coenzyme A. Dans des modèles expérimentaux chez la souris nous avons révélé un rôle de Vnn1 dans l’inflammation intestinale, et chez l’homme nous avons décrit la surexpression de VNN1 chez les patients atteints de maladies inflammatoires chroniques de l’intestin (MICI). Afin de comprendre l’impact de l’expression de Vnn1 sur l’homéostasie et l’inflammation intestinale, nous avons généré la souris transgénique ViVA (Villin-Vanin) qui surexprime de façon constitutive Vnn1 sous le contrôle du promoteur Villin dans les cellules épithéliales intestinales. La souris ViVA est protégée de la colite induite au DSS et cette protection est associée à une diminution des dommages épithéliaux plutôt qu’a une réduction de l’inflammation. Une étude en microarrays sur la muqueuse colique micro-disséquée au laser nous a permis d’identifier des signatures géniques témoignant d’une meilleure préservation de l’intégrité de la muqueuse au cours d’une colite induite au DSS chez les souris ViVA; ainsi qu’un meilleur état de santé des colonocytes ViVA à l’état physiologique par rapport à des contrôles. / The interaction between microbiota and the epithelium play a key role in establishing and maintaining intestinal homeostasis by the production of factors influencing the environment. The ecto-pantetheinase Vanin-1 (Vnn1) produces pantothenate (vitB5) and cysteamine in the coenzyme A degradation pathway. Using mouse models, we highlighted the role of Vnn1 in intestinal inflammation and we described the overexpression of VNN1 in IBD patients. Thus, VNN1 is a marker of IBD. To understand the impact of Vnn1 expression on intestinal homeostasis, we developed the ViVA transgenic mouse (Villin-Vanin) constitutively overexpressing Vnn1 under the control of the villin promoter. The ViVA mouse is protected from DSS induced colitis with less epithelial damage rather than a reduction of inflammation. A microarray study on microdissected colonocytes allowed us to identify genes expression signatures associated to the preservation of mucosal integrity in the ViVA mouse under DSS treatment and a better health status on ViVA colonocytes at the basal state.

Le microbiote a un impact majeur sur la physiologie de son hôte, cependant notre compréhension des mécanismes régulant la relation hôte/microbiote reste limitée. Nous utilisons un hôte modèle simple, la Drosophile, afin de répondre à ces questions. Durant mon doctorat, je me suis attaché à une étape particulière du cycle de vie de la Drosophile, sa phase larvaire. Celle-ci constitue sa phase de croissance et est influencée par le contexte nutritionnel. Le microbiote influence également cette étape: l’association avec la bactérie Lactobacillus plantarum tempère les effets de la carence alimentaire en soutenant un taux de croissance élevé et une maturation rapide, en modulant chez l’hôte l’activité de l’hormone Ecdysone et de l’insuline. En retour, L.plantarum bénéficie de l’association, les larvesassurant sa persistance dans la niche (la niche étant le substrat nutritif, les larves et les bactéries associées). Pour caractériser les mécanismes mis en jeu dans ce mutualisme nous avons décrit les réponses transcriptomiques et métaboliques de la larve et avons également étudié les perturbations métaboliques de la niche. Nos résultats mettent en avant l’optimisation de l’extraction des acides aminés du substrat comme facteur clef du mutualisme. L.plantarum active l’expression des protéases intestinales de l’hôte via la voie IMD/NF-κB, et bénéficierait en retour d’une quantité d’acides aminés plus importante assurant sa persistance. Ainsi, nos travaux contribuent à l’effort de compréhension desmécanismes régulant l’interaction hôte/microbiote et pourraient conduire à de nombreuses applications thérapeutiques, notamment dans le cadre de déséquilibres nutritionnels. / Symbiotic bacterial populations (also called the “microbiota”) have a dramatic impact on their host’s physiology. However, our understanding of the mechanisms shaping host/microbes mutualism remains limited. We took advantage of Drosophila tractability to characterize the host’s and the microbial factors engaged in mutualism. During my PhD, I focused on the impact of the microbiota during the Drosophila larval phase, which constitutes its juvenile growth period. Drosophila larval phase is influenced by nutrition, but also by symbiotic microbes: specific association with the bacterium Lactobacillus plantarum buffers the deleterious effects of nutrient scarcity on the host’s juvenile growth, by sustaining greater growth rates and hastening maturation. L.plantarum mediate these effects by modulating the activity of the steroid hormone Ecdysone and the Insulin/Insulin-like Signaling pathway in its host. In return, L.plantarum benefits from Drosophila presence, as larvae ensure its long-term persistence in the niche (the niche being the nutritive substrate, the larvae and the bacteria dwelling on it). To characterize the mechanisms engaged in this mutualistic relationship, we described the host’s transcriptomic and metabolic responses to L.plantarum presence and characterized the metabolic perturbations occurring in the niche. Our results put forward the optimization of amino-acids extraction from the nutritive substrate as a cornerstone of mutualism. L.plantarum activates the expression of the host’s digestive proteases via IMD/NF-κB signaling and would benefit in return from an enhanced AA availability, which would help sustaining its long-term persistence. Altogether, our studies contribute to the understanding of the mechanisms regulating host/microbiota interaction and could lead to numerous therapeutic applications, notably aiming at counteracting the deleterious effects of nutritional imbalances.

Nous avons collecté et comparé les microbiotes et les microbiomes intestinaux de plusieurs dizaines de lézards de l’espèce Podarcis sicula, vivant dans des populations continentales et insulaires croates. L’une de ces populations présentait la particularité d’avoir subi un changement de régime alimentaire récent, une transition d’un régime insectivore vers un régime omnivore (à 80% herbivores) sur une période de 46 ans. Les analyses de diversité menées sur la région V4 de l’ARN ribosomique 16S de ces communautés microbiennes ont révélé que la diversité spécifique (diversité alpha) des microbiotes de lézards omnivores (enrichis en archées méthanogènes) excède celle des microbiotes de lézards insectivores. Les communautés microbiennes des lézards apparaissent en outre faiblement structurées : 5 entérotypes peuvent être identifiés au niveau du phylum, et 3 phyla majoraires (les Bactéroidètes, les Firmicutes et les Protéobactéries) sont présents dans cette espèce. Cependant, ni le régime alimentaire, l’origine spatiale ou temporelle, et le sexe des lézards ne se traduisent par des différences significatives et majeures dans les microbiotes. Des analyses linéaires discriminantes avec effet de la taille des OTUs et des reads des microbiomes fonctionnellement annotés indiquent plutôt que le changement de régime alimentaire de Podarcis sicula est associé à des changements ciblés dans l’abondance de certains composants du microbiote et du microbiome de ces lézards, nous conduisant à formuler l’hypothèse de changements ciblés des communautés microbiennes dans cet holobionte non-modèle, par opposition à des transformations plus radicales. Sur un plan plus théorique, cette thèse propose également des modèles de réseaux (réseaux de similarité de reads et graphes bipartis) susceptibles d’aider à approfondir les analyses des microbiomes. / We collected and compared intestinal microbiota and microbiomes from several Podarcis sicula lizards, which live in Croatian continental and insular populations. One of these populations has recently changed its diet over an 46 years timespan, switching from an insectivorous diet to an omnivorous one (up to 80% herbivorous). Diversity analyses of these microbial communities, based on the V4 region of their 16S rRNA, showed that the microbiota taxonomic diversity (or alpha diversity) is higher in omnivorous lizards (enrichment in methanogenic archaea) than in insectivorous ones. Besides, microbial communities seem weakly structured: 5 enterotypes are detected at the phylum level, and 3 major phyla (Bacteroidetes, Firmicutes and Proteobacteria) are present. However, neither diet, spatial or temporal origin, nor lizard gender correlate with significant differences in microbiota. Linear discriminant analyses with size effect, based on OTUs and functionally annotated reads from the microbiomes, suggest that Podarcis sicula diet change is associated to targeted changes of the abundance of some enzymes in the microbiomes. Such a result leads us to propose a hypothesis of targeted changes in the microbial communities of this non-model holobiont, instead of more radical transformations. On a more theoretical level, this thesis also proposes network models (Reads similarity networks and bipartite graphs) that can help improving microbiome analyses.

Förekomsten av övervikt och fetma har ökat kraftigt de senaste åren över hela världen och i fetmans fotspår ökar även fetmarelaterade sjukdomar. Utvecklingen anses bero på en kombination av faktorer som större tillgång på energirik kost, miljömässiga, livsstilsrelaterade, genetiska och patologiska faktorer. Ny forskning har gett en ökad kuskap om tarmflorans betydelse för hälsa och studier på både obesa människor och djur visar att deras sammansättning i tarmfloran skiljer sig jämfört med normalviktiga individer. Detta har lett till ett ökat intresse hos forskare att titta närmare på kostens relation tilltarmfloran och dess sammansättning för att få klarhet i dess koppling till fetma och kunna använda denna kunskap för att förebygga och utveckla behandlingsmetoder mot fetma. Syftet med denna litteraturstudie var att analysera vetenskapliga artiklar och titta närmare på relationen mellan tarmfloran, kost och fetma. Resultaten visade att tarmflorans sammansättning är olika hos normalviktiga och obesa individer och att sammansättningen påverkar fermentationen av ej nedbrytningsbara kolhydrater i kolon. Studierna visade också att det finns en koppling mellan tarmfloran och inflammation som i sin tur också är en faktor relaterad till fetma. Ytterligare studier krävs för att besvara frågan ifall sammansättningen av tarmfloran är en orsakande faktor till utveckling av fetma, eller ett resultat av sjukdomen, samt vilka bakterier och grupper i den som genom bland annat kost går att påverka på ett positivt sätt mot fetma. / Obesity has increased dramatically during the past decades over the whole world, and has resulted in an increase of obesity-related diseases. The potential contributing factors to obesity are a combination of increase in the availability of energy-rich foods, environmental, lifestyle-related, genetic and pathological factors. New research has led to more knowledge about the gut microbiota and its role in health and studies show a difference in the microbial communities of lean vs. obese humans and animals. These findings have created an interest in research to understand gut microbiota composition and its relation to obesity so that the knowledge can be used in the prevention and treatment of obesity. The aim of this project was to analyse scentific articles and investigate the relation between the gut microbiota, diet and obesity. The studies showed differences in gut microbiota composition between lean vs. obese individuals, and that the composition affects the microbiotas ability to ferment non-digestible carbonhydrates in the colon. The studies also showed that the gut microbiota is related to inflammation, and inflammation is another factor that´s also related to obesity. There is a need for further studies to answer the question if the composition of the gut microbiota is the cause or the consequence of obesity, and which bacteria that for example through dietary modulation, can have a positive effect on obesity.