Modulação da proliferação de células epiteliais intestinais e apoptose por Lactobacillus gasseri SF1183

May 13, 2023

Scientific Reports volume 12, Número do artigo: 20248 (2022) Citar este artigo

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A microbiota intestinal exerce uma variedade de efeitos positivos na homeostase intestinal, incluindo a produção de moléculas benéficas, o controle da integridade da barreira epitelial e a regulação do equilíbrio entre a morte celular e a proliferação do hospedeiro. As interações entre bactérias comensais e células intestinais ainda são pouco investigadas e, portanto, é de suma importância abordar tais interações nos níveis molecular e celular. Relatamos uma análise in vitro dos efeitos de moléculas secretadas por Lactobacillus gasseri SF1183 em células HCT116, selecionadas como modelo de células epiteliais intestinais. SF1183 é uma cepa de L. gasseri isolada de uma biópsia ileal de um humano voluntário saudável, capaz de prevenir sintomas de colite in vivo. Ampliando achados anteriores, mostramos que moléculas bioativas secretadas por SF1183 reduzem a proliferação de células HCT116 de forma reversível determinando uma variação nos marcadores do ciclo celular (p21WAF, p53, ciclina D1) e resultando na proteção de células HCT116 de TNF-alfa induzido apoptose, efeito potencialmente relevante para a proteção da integridade da barreira epitelial e reconstituição da homeostase tecidual. Consistentemente, as moléculas secretadas de SF1183 aumentam o recrutamento de ocludina, um componente importante do TJ, nos contatos célula-célula, sugerindo um reforço da função de barreira.

A microbiota intestinal co-evoluiu com seu hospedeiro animal formando uma relação simbiótica e contribuindo para a saúde metabólica do hospedeiro. A distribuição relativa das bactérias intestinais é única para um indivíduo e muda transitoriamente dependendo da dieta, idade, exercício corporal, uso de drogas e genética do hospedeiro, tornando difícil definir uma microbiota normal ou saudável. No entanto, uma alta diversidade de táxons, alta riqueza e núcleos funcionais estáveis ​​da microbiota caracterizam comunidades microbianas intestinais saudáveis1. Alterações drásticas dessa composição microbiana (disbiose) têm sido associadas à patogênese de vários distúrbios metabólicos e doenças inflamatórias intestinais, incluindo inflamações do cólon (CU, Colite Ulcerativa, DC, Doença de Crohn), geralmente referidas como Doenças Inflamatórias Intestinais (DIIs). As IBDs são caracterizadas por uma produção anormal de citocinas inflamatórias (TNF-α, Fator de Necrose Tumoral alfa, IFN-γ Interferon Gamma) por células hospedeiras e ruptura da integridade epitelial em parte devido ao aumento da apoptose. Para equilibrar essas condições, uma série de estratégias de intervenção direcionadas à microbiota foram propostas e testadas em modelos animais e, em alguns casos, em testes em humanos. Estes incluem a administração oral de (1) prebióticos, oligossacarídeos não digeríveis (por exemplo, inulina e oligofrutose) que, uma vez fermentados por alguns membros da microbiota, causam uma melhoria das funções da barreira intestinal, (2) probióticos, bactérias vivas que, colonizando o intestino exerce um efeito benéfico para a saúde (3) simbióticos, uma combinação de prebióticos e várias cepas probióticas; e (4) pós-bióticos, probióticos pasteurizados ou partes de cepas microbianas1.

Atualmente, o uso oral de probióticos é muito bem aceito devido à capacidade de algumas bactérias de influenciar a expressão de citocinas, reduzir a inflamação e proteger a integridade da barreira intestinal2,3,4,5,6. O uso de probióticos originou-se de alimentos tradicionais contendo bactérias vivas, comuns em muitas culturas e considerados como tendo efeitos benéficos à saúde. Exemplos bem conhecidos nesse contexto são as bactérias láticas, presentes em uma variedade de alimentos fermentados tradicionais7 e formadoras de esporos do gênero Bacillus encontradas no Natto, um alimento saudável tradicional japonês à base de soja fermentada com B. subtilis var. natto e em alimentos fermentados similares tradicionalmente usados ​​em vários países8. Várias espécies dos gêneros Bifidobacterium, Lactobacillus, Bacillus e Saccharomyces têm sido usadas como probióticos comerciais8,9. Além disso, outras bactérias intestinais têm sido propostas como probióticos de última geração, como Faecalibacterium prausnitzii10 e Akkermansia muciniphila11.