Publicação: Estudo da ação do citral na permeabilidade intestinal e endotoxemia metabólica em camundongos obesos alimentados com dieta hiperlipídica
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Data
2025-02-24
Autores
Orientador
Lima, Clelia Akiko Hiruma 
Coorientador
Rocha, Lúcia Regina Machado
Pós-graduação
Biologia Geral e Aplicada - IBB
Curso de graduação
Título da Revista
ISSN da Revista
Título de Volume
Editor
Universidade Estadual Paulista (Unesp)
Tipo
Tese de doutorado
Direito de acesso
Acesso restrito
Resumo
Resumo (português)
A obesidade está diretamente associada ao desequilíbrio do microambiente intestinal e ao acúmulo de gordura no tecido adiposo, causado pela ingestão de uma dieta desbalanceada. O acúmulo de gordura também é influenciado pelo aumento dos níveis sistêmicos de lipopolissacarídeo (LPS), um quadro conhecido como endotoxemia metabólica. No entanto, os mecanismos envolvidos nas alterações no epitélio intestinal em decorrência da obesidade são pouco compreendidos, bem como fatores para revertê-los. Diante disso, a busca por moléculas que restabeleça as alterações decorrentes do processo inflamatório e reduza o aumento da permeabilidade intestinal, pode ser uma alternativa para o tratamento da doença. O citral (CT) possui comprovada ação anti-inflamatória, antihiperlipidêmica e gastroprotetora. Assim, o nosso objetivo foi investigar o impacto do CT contra os danos sistêmicos e teciduais associados ao LPS e à dieta hiperlipídica (HFD) em modelos in vitro e in vivo que mimetizam a obesidade. Para isso, utilizamos camundongos machos C57BL/6J (4-6 semanas, n=5-10/grupo) alimentados durante 17 semanas com dieta padrão (DP) e hiperlipidica (HFD), concomitante, com o tratamento oral diário com CT (25, 100 ou 300 mg/kg) e seu veículo (Tween 80 à 1%, 10 mL/kg). Para simular a endotoxemia metabólica, os animais foram submetidos com injeção intraperitoneal (i.p.) com LPS à 10 μg/kg uma vez por semana juntamente com a oferta de HFD durante 10 semanas e tratados oralmente com CT na dose de 300 mg/kg. O ganho de massa corporal e a ingestão calórica foram avaliados, assim como, o perfil metabólico, o índice de adiposidade e expressão gênica de parâmetros inflamatórios. Em estudos in vitro, utilizamos as linhagens celulares epitelial do cólon normal humano (NCM-356) e carcinoma retal murino CMT-93, estimuladas com LPS por 48h e 72h, respectivamente, a fim de avaliar a viabilidade celular, cicatrização de feridas (wound-healing assay) e expressão proteica de marcadores associados a permeabilidade e a inflamação. Para a análise estatística utilizamos ANOVA de uma e duas vias seguida do pós-teste de Tukey (p<0,05). O tratamento diário com CT preveniu o ganho de massa corporal quando comparado ao grupo de animais alimentados com HFD (p<0,05). No entanto, essa resposta foi abolida quando realizada a administração exógena de LPS por 10 semanas. Além disso, o monoterpeno (300 mg/kg), promoveu uma redução significativa no índice de adiposidade e nos níveis séricos de colesterol total e LDL, assim como, um efeito anti-hiperglicêmico em comparação com os camundongos obesos (p<0,05). O tratamento dos animais com CT preveniu o quadro de endotoxemia metabólica, consequentemente exibiu um efeito anti-inflamatório sistêmico e no cólon, prevenindo o aumento da expressão gênica do inflamassoma NLRP3 induzido pela HFD além de aumentar a excreção de colesterol pelas fezes. O CT (50 µg/mL) apresentou um efeito proliferativo em células NCM-356 quando comparados ao grupo controle (p<0,05). Durante a endotoxemia metabólica induzida com LPS exógeno, o tratamento com CT promoveu a diminuição da atividade da MPO e dos níveis de MDA no fígado, quando comparado ao grupo HFD (p<0,05) demonstrando a presença de uma ação protetora e anti-inflamatória do monoterpeno. A capacidade antioxidante do CT foi demonstrada ao prevenir o aumento da atividade da SOD causado pela ingestão de HFD, quando comparado ao grupo DP (p<0,05). Também observamos que o CT reverteu o dano epitelial durante a cicatrização de ranhuras em 24h e 48h na presença de LPS, quando comparado com o grupo de 6h, efeito esse que elucida a ação benéfica do monoterpeno frente a mudança da permeabilidade intestinal durante a obesidade. Desta forma, podemos concluir que o CT apresenta ação antiobesogênica, anti-inflamatória e antihiperlipidemica através de um efeito protetor contra alterações intestinais e hepáticas durante o desenvolvimento e progressão do quadro de obesidade.
Resumo (inglês)
Obesity is directly related to an imbalance in the gut microenvironment and fat accumulation in adipose tissue caused by an unbalanced diet. Fat accumulation is also influenced by increased systemic lipopolysaccharide (LPS), a condition known as metabolic endotoxemia. However, the mechanisms involved in obesity-induced changes in the intestinal epithelium are poorly understood, as are the factors that can reverse them. Therefore, the search for molecules that reverse the changes resulting from the inflammatory process and reduce the increase in intestinal permeability may be an alternative for the treatment of the disease. Citral (CT) has been shown to have anti-inflammatory, antihyperlipidemic, and gastroprotective effects. Thus, our aim was to investigate the impact of CT against systemic and tissue damage associated with LPS and high-fat diet (HFD) in in vitro and in vivo models that mimic obesity. Male C57BL/6J mice (4-6 weeks, n=5-10/group) was fed for 17 weeks with a standard diet (SD) and high-fat diet (HFD), concomitantly with daily oral treatment with CT (25, 100 or 300 mg/kg) and its vehicle (1% Tween 80, 10 mL/kg). To simulate metabolic endotoxemia, the animals were subjected to intraperitoneal (i.p.) injection of LPS at 10 μg/kg once a week together with the HFD offer for 10 weeks and treated orally with CT at a dose of 300 mg/kg. Body mass gain, caloric intake, metabolic profile, adiposity index, and gene expression of inflammatory parameters were evaluated. In vitro, we used human normal colon epithelial (NCM-356) and murine rectal carcinoma CMT-93 cell lines, stimulated with LPS for 48h and 72h, respectively, to evaluate cell viability, wound healing (wound-healing assay) and protein expression of markers associated with permeability and inflammation. One-way and two-way ANOVA followed by Tukey's post-test were used (p<0.05). Daily treatment with CT prevented body mass gain when compared to the HFD group (p<0.05). However, this response was abolished by exogenous administration of LPS for 10 weeks. Furthermore, Treatment with monoterpene (300 mg/kg) promoted a significant reduction in the adiposity index and serum levels of total and LDL cholesterol, as well as an antihyperglycemic effect compared to obese mice (p<0.05). Treatment of animals with CT prevented metabolic endotoxemia, consequently exhibiting a systemic and colonic anti-inflammatory effect, preventing the increase in NLRP3 inflammasome gene expression induced by HFD, in addition to increasing cholesterol excretion in feces. CT (50 µg/mL) showed a proliferative effect in NCM-356 cells when compared to the control group (p<0.05). During metabolic endotoxemia induced by exogenous LPS, treatment with CT promoted a decrease in MPO activity and MDA levels in the liver compared to the HFD group (p<0.05), demonstrating a protective and anti-inflammatory effect of the monoterpene. The antioxidant capacity of CT was demonstrated by preventing the increase in SOD activity caused by HFD ingestion when compared to the DP group (p<0.05). We also observed that CT reversed epithelial damage during wound healing at 24h and 48h in the presence of LPS, when compared to the 6h group, an effect that elucidates the beneficial action of the monoterpene against changes in intestinal permeability during obesity. Thus, we can conclude that CT has antiobesogenic, anti-inflammatory, and antihyperlipidemic action through a protective effect against intestinal and hepatic alterations during the development and progression of obesity.
Descrição
Idioma
Português
Como citar
SILVA, Maycon Tavares Emilio. Estudo da ação do citral na permeabilidade intestinal e endotoxemia metabólica em camundongos obesos alimentados com dieta hiperlipídica. 2025. Tese (doutorado). Universidade Estadual Paulista (UNESP),
Instituto de Biociências, Botucatu, 2025.
