Interação entre obesidade induzida por dieta hiperlipídica e colite crônica aumenta reciprocamente a inflamação no tecido adiposo e no cólon

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1 LÍLIAN GONÇALVES TEIXEIRA Interção entre obesidde induzid por diet hiperlipídic e colite crônic ument reciprocmente inflmção no tecido diposo e no cólon Belo Horizonte MG Instituto de Ciêncis Biológics Universidde Federl de Mins Geris 2012

2 LÍLIAN GONÇALVES TEIXEIRA Interção entre obesidde induzid por diet hiperlipídic e colite crônic ument reciprocmente inflmção no tecido diposo e no cólon Tese presentd o Progrm de Pós-Grdução em Bioquímic e Imunologi do Instituto de Ciêncis Biológics d Universidde Federl de Mins Geris, como requisito prcil à obtenção do título de Doutor em Ciêncis com ênfse em Bioquímic. Orientdor: Dr. Jcqueline I. Alvrez-Leite Belo Horizonte MG Instituto de Ciêncis Biológics Universidde Federl de Mins Geris 2012

3 Teixeir, Lílin Gonçlves Interção entre obesidde induzid por diet hiperlipídic e colite crônic ument reciprocmente inflmção no tecido diposo e no cólon. [mnuscrito] / Lílin Gonçlves Teixeir f. : il. ; 29,5 cm. Orientdor: Jcqueline I. Alvrez-Leite. Tese (doutordo) Universidde Federl de Mins Geris, Instituto de Ciêncis Biológics. 1. Colite Teses. 2. Obesidde Teses. 3. Intestinos - Doençs inflmtóris - Teses. 4. Bioquímic Teses. 5. Diet hiperlipídic. I. Alvrez-Leite, Jcqueline Isur. II. Universidde Federl de Mins Geris. Instituto de Ciêncis Biológics. III. Título. CDU: 577.1:61

4 ATA DA DEFESA

5 Dedico esse trblho os meus pis, Cláudio e Blbin, meus miores incentivdores e btlhdores pel relizção de meus sonhos. E o Guilherme, presente em todos os momentos, com seu mor e incentivo.

6 AGRADECIMENTOS À professor Jcqueline, que me orientou, direcionou e proporcionou grnde conhecimento e crescimento o longo do mestrdo e doutordo. Aos professores Denise Cr, An Cetno Fri, Cândido Coimbr e Adliene Ferreir, pel colborção e tempo dispensdo o trblho. Aos professores do deprtmento de Bioquímic e Imunologi, pelos ensinmentos comprtilhdos. Aos funcionários desse deprtmento, pelo serviço prestdo, principlmente à Celise e Eneid. À Mri Helen, essencil no nosso trblho. À Nthli Btist, pel jud nos experimentos de microscopi intrvitl e à Andre Alves e o Rfel Pires, pel jud nos experimentos de citometri de fluxo e ELISA. Ao Ed e à Aldinh, mis que colbordores nesse projeto, migos pr tod vid. À Crol, lun de inicição científic, sempre eficiente e que me judou muito nos experimentos. Aos migos do LABiN, que se tornrm um segund fmíli, judndo em momentos de trblho e discussões científics, em momentos de estresse e nervosismo e em momentos de legri e diversão. Aos outros lbortórios desse e de outros deprtmentos, pelo socorro em momentos inesperdos. As instituições finncidors, CAPES, FAPEMIG e CNPq, pelo incentivo finnceiro. A todos os meus migos, que, longe ou perto, são essenciis. Muito obrigd pel mizde e poio. Aos meus pis, Blbin e Cláudio, meu irmão Vítor, e o meu mrido Guilherme, pelo constnte incentivo, mor e pciênci nos momentos mis instáveis. A tod minh fmíli, pelo mor e compnheirismo. A Noss Senhor, por su etern proteção. E Deus, por tods s vitóris conseguids.

7 O que sbemos é um got, o que ignormos é um oceno. Isc Newton

8 Sumário Índice de Tbels... X Índice de Figurs... XI List de sigls e breviturs... XIII Resumo... XVII Abstrct... XIX Introdução Revisão Bibliográfic Sistem digestório Sistem imune intestinl Microbiot intestinl Doençs Inflmtóris Intestinis Retocolite ulcertiv Modelos experimentis de colite Ftores de risco mbientis Diet hiperlipídic Tecido diposo Obesidde Obesidde e inflmção no tecido diposo Obesidde e céluls imunes Obesidde, microbiot e permebilidde intestinl Modelos experimentis de obesidde Obesidde e colite Justifictiv Objetivos Metodologi Animis Delinemento experimentl Indução d obesidde e d colite crônic Evolução ponderl, consumo limentr e hídrico Amostrs de sngue e tecido Avlição do perfil lipídico Determinção d concentrção de colesterol totl... 72

9 Sumário (Continução) Determinção d concentrção de HDL colesterol Determinção do colesterol não-hdl Determinção d concentrção de triglicerídeos séricos Avlição d homeostse d glicose Determinção d glicemi de jejum Teste de tolerânci orl à glicose Teste de sensibilidde à insulin Determinção d insulin de jejum Cálculo d resistênci insulínic pelo Índice de HOMA (modelo 76 de vlição d homeostse)... Contgem Totl de Leucócitos no Sngue Contgem Diferencil de Leucócitos no Sngue Análise Histológic do Cólon e do Tecido Adiposo Epididiml Análise de Eosinófilo, Neutrófilo e Mcrófgo por Ensio Enzimático. 79 Análise do Perfil de Céluls Imunes por Citometri de Fluxo Análise de Citocins, Quimiocin e Ovlbumin por ELISA Análise d expressão de RNA em tecido diposo epididiml, cólon e linfonodos cecl e mesentéricos Extrção do RNA Produção do cdna Reção em cdei de polimerse em tempo rel (RT-PCR) Microscopi intrvitl no tecido diposo epididiml e cólon Avlição d permebilidde intestinl por ovlbumin Análise Esttístic Resultdos Evolução ponderl e ingestão clóric e líquid Avlição do perfil lipídico no sngue Avlição d homeostse d glicose Avlição do leucogrm Avlição do cólon Análise do perfil inflmtório

10 Sumário (Continução) Avlição d trnslocção bcterin e permebilidde intestinl. 108 Avlição do linfonodo cecl e do bço Avlição do tecido diposo epididiml (TAE) Análise do perfil inflmtório Discussão Considerções finis Referêncis Anexos ANEXO 1: Certificdo de provção no CETEA ANEXO 2: Qudro Two-wy ANOVA ds nálises 148 ANEXO 3: Artigo publicdo

11 Índice de Tbels Tbel 1: Composição Energétic ds Diets Tbel 2: Sequênci de nucleotídeos dos primers utilizdos Tbel 3: Perfil lipídico no sngue Tbel 4: Homeostse d glicose Tbel 5: Leucogrm no sngue Tbel 6: Perfil de céluls imunes do linfonodo cecl Tbel 7: Avlição do bço X

12 Índice de Figurs Figur 1: Estrutur morfológic do tubo digestório 26 Figur 2: Mucos intestinl 28 Figur 3: Sistem imune intestinl em indivíduo sudável.. 30 Figur 4: Sistem imune ns doençs inflmtóris intestinis Figur 5: Conceitos tuis relciondos à retocolite ulcertiv.. 40 Figur 6: Céluls do tecido diposo Figur 7: Vi de sinlizção d leptin Figur 8: Vi de sinlizção do TLR Figur 9: Mudnçs n populção de céluls imune no tecido diposo durnte obesidde Figur 10: Modelo de envolvimento d microbiot intestinl ns desordens metbólics ssocids à obesidde... Figur 11: Desenho experimentl Figur 12: Populções de linfócitos e de céluls grnulres e grnulres Figur 13: Delimitção dos qudrntes pr nálise dos mrcdores MOMA e CD Figur 14: Delimitção do qudrnte pr nálise do mrcdor GR Figur 15: Delimitção dos qudrntes pr nálise dos mrcdores CD25 e LAP Figur 16: Delimitção dos qudrntes pr nálise dos mrcdores CD4 e CD Figur 17: Delimitção dos qudrntes pr nálise dos mrcdores CD8 e CD Figur 18: Delimitção dos qudrntes pr nálise dos mrcdores CD19 e CD Figur 19: Consumo clórico e líquido Figur 20: Vrição ponderl Figur 21: Teste de sensibilidde à insulin Figur 22: Teste de tolerânci orl à glicose Figur 23: Aspecto morfológico do cólon XI

13 List de figurs (Continução) Figur 24: Escore histoptológico do cólon e seus componentes Figur 25: Porcentgem de monócitos e mcrófgos totis, mcrófgos tivdos e neutrófilos n lâmin própri Figur 26: Ensio enzimático no cólon Figur 27: Porcentgem de linfócito T n lâmin própri Figur 28: Porcentgem de linfócito B totl e tivdo n lâmin própri Figur 29: Concentrção de citocins e quimiocin inflmtóris no cólon Figur 30: Concentrção de citocins d respost Th2 no cólon Figur 31: Expressão de TLR4 e receptor de leptin (Ob-Rb) no cólon Figur 32: Microscopi intrvitl no cólon Figur 33: Avlição d permebilidde intestinl e trnslocção bcterin Figur 34: Avlição d expressão de proteíns ds junções firmes Figur 35: Aspecto morfológico do TAE Figur 36: Adiposidde, áre dos dipócitos e estruturs em form de coro Figur 37: Concentrção séric e expressão no tecido diposo, de leptin, resistin e diponectin Figur 38: Porcentgem de mcrófgos e monócitos totis, mcrófgos tivdos e neutrófilos no tecido diposo Figur 39: Porcentgem de linfócitos T no tecido diposo Figur 40: Porcentgem de linfócito B totl e tivdo no tecido diposo Figur 41: Concentrção de citocins e quimiocin inflmtóris no tecido diposo Figur 42: Expressão de TNF, IL-6, MCP1 e TLR4 no tecido diposo Figur 43: Adesão e rolmento de leucócitos, expressão de ICAM1 e VCAM1, em tecido diposo XII

14 List de sigls e breviturs o C: grus Celsius µg: microgrm µl: microlitro µm: micrômetro AdipoR: receptor de diponectin Akt/PKB: proteín quinse B AMPK: proteín quinse dependente de AMP APC: célul presentdor de ntígeno ATP: denosin trifosfto BHT: hidroxitolueno butildo BSA: lbumin de soro bovino CCL: lignte de quimiocins C-C-motif CCR: receptores de quimiocins C-C-motif CD: grupmento de diferencição CETEA: Comitê de Étic de Experimentção Animl cm: centímetro Co-A: coenzim A db/db: cmundongo nocute pr o gene do receptor de leptin DII: doençs inflmtóris intestinis DIO: diet indutor de obesidde DMEM: meio de cultur (Dulbecco s Modified Egle Medium) DMSO: dimetilsulfóxido DNA: ácido desoxirribonucleico DVD: disco digitl versátil DSS: sulfto de sódio dextrno EFC: estruturs em form de coro ELISA: Enzyme-linked immunosorbent ssy ENA: tivdor de neutrófilos epiteliis EUA: Estdos Unidos d Améric FSC: distribuição puntul de tmnho g: grm GR1: mrcdor de neutrófilos XIII

15 List de sigls e breviturs (Continução) H 2 SO 4 : ácido sulfúrico HBSS: meio de cultur (Hnk's Blnced Slt Solution) HCl: ácido clorídrico HDL: lipoproteín de lt densidde HETAB: brometo de hexdeciltrimetilmonio HFD: high-ft diet HOMA: modelo de vlição d homeostse HOMA-BETA: índice de cpcidde funcionl ds céluls β-pncreátics HOMA-IR: índice de resistênci insulínic ICAM: molécul de desão intrcelulr ICB: Instituto de Ciêncis Biológics IDL: lipoproteín de densidde intermediári IEL: linfócitos intr-epiteliis IFN: interferon Ig: Imunoglobulin IL: interleucin IL10-/-: cmundongo nocute pr o gene d IL-10 IMC: índice de mss corporl JAK: proteín d fmíli Jnus kcl: quilocloris kg: quilogrm L: litro LAP: peptídeo ssocido à ltênci LDL: lipoproteín de bix densidde LPS: lipopolisscrídeos m: metro M: molr (mol/l) Mcrófgos M1: mcrófgos clssicmente tivdos Mcrófgos M2: mcrófgos lterntivmente tivdos MALT: tecido linfoide ssocido à mucos MAPK/ERK: proteín quinse tivd por mitógeno/quinse reguld por sinl extrcelulr XIV

16 List de sigls e breviturs (Continução) MCP1/CCL2: proteín quimiotrtiv de monócitos mg: miligrms MHC: complexo de histocomptibilidde principl MIP: proteín inflmtóri de mcrófgos ml: mililitro MLC: cdei leve de miosin MLCK: quinse de cdei leve de miosin mm: milimolr mmol: milimol MOMA: nticorpo nti monócitos e mcrófgos mtor: lvo de rpmicin em mmíferos mu: miliuniddes MyD88: gene de diferencição mielóide primári NFκB: ftor nucler kpp B NK: céluls nturl killer NKT: céluls T nturl killer nm: nnômetro NOD: receptor NOD (nucleotide-binding oligomeriztion domin) ob: gene obese ob/ob: cmundongo nocute pr o gene d leptin Ob-R: receptor de leptin Ob-Rb ou Ob-RL: receptor de leptin b ou receptor longo de leptin OMS: Orgnizção Mundil d Súde OPD: diminobenzeno fenilenodimin panca: nticorpos citoplsmticos nti-neutrofílico perinucler PBS: slin tmpond com fosfto PI3K: fosftidilinositol-3-quinse pm: pico molr PPAR: receptor tivdo de proliferção de peroxissomo PRR: receptores de reconhecimento pdrão p/v: peso por volume RANTES: Regulted upon Activtion, Norml T-cell Expressed, nd Secreted XV

17 List de sigls e breviturs (Continução) RNA: ácido ribonucleico rpm: rotções por minuto RPMI: meio de cultur RPMI 1640 RT-PCR: reção em cdei de polimerse em tempo rel SSC: distribuição puntul de grnulosidde STAT: trnsdutores de sinis e tivdores de trnscrição Th: linfócitos T uxilires TLR: receptor tipo toll TMB: tetrmetilbenzidin TNBS: ácido sulfônico trinitrobenzeno TNF: ftor de necrose tumorl Treg/Tr: célul T regultóri U: uniddes UFMG: Universidde Federl de Mins Geris v/v: volume por volume VCAM: molécul de desão celulr vsculr VLDL: lipoproteín de densidde muito bix ZO: zônuls de oclusão XVI

18 RESUMO A retocolite ulcertiv é um doenç de etiologi não completmente compreendid e é crcterizd por um inflmção d mucos do cólon. A epidemiologi ds doençs inflmtóris intestinis sugere que ftores mbientis, tis como higiene pessol, fumo e diet contribuem pr o início d doenç. Mrcdores pró-inflmtórios, incluindo interleucin (IL)6, IL-1 e ftor de necrose tumorl (TNF) estão umentdos n colite. A obesidde tmbém curs com importnte componente inflmtório que contribui diretmente pr inflmção sistêmic. Ddos d litertur sugerem que s dipocins leptin, resistin e diponectin estão intimmente ssocidos com s doençs inflmtóris intestinis tis como retocolite ulcertiv. Além disso, lguns estudos demonstrrm um umento de citocins pró-inflmtóris no intestino de nimis obesos, bem como no tecido diposo de nimis com colite. O objetivo deste estudo foi elucidr relção entre obesidde induzid por um diet hiperclóric e hiperlipídic e colite crônic induzid pel dministrção de sulfto de sódio dextrno (DSS). Pr isso, os cmundongos form divididos em 4 grupos (controle, colite, DIO e colite+dio) e limentdos com rção comercil ou diet indutor de obesidde por 8 semns, com oferecimento de dois ciclos de sulfto de sódio dextrno (DSS) pr indução d colite crônic. Após s 8 semns totis de experimentos, os nimis form eutnsidos, e soro, cólon, tecido diposo, bço e linfonodos cecl e mesentéricos form coletdos pr vlição histológic, nálise de citocins, de céluls imunes, de receptores relciondos à inflmção e vlição d permebilidde intestinl. XVII

19 Os resultdos mostrm que obesidde por si só não lter o escore histoptológico do cólon, ms qundo ssocid à colite pior o escore qundo comprdo os nimis não obesos com colite. Qundo comprdos os nimis do grupo DIO, os nimis do grupo colite+dio presentrm redução n diposidde, ms se observou umento do infiltrdo inflmtório no cólon e no tecido diposo viscerl dos nimis desse grupo devido o umento d infiltrção de mcrófgos, neutrófilos e linfócitos. Microscopi intrvitl d microvscultur do tecido diposo mostrou um umento n desão e rolmento de leucócitos e o pcr em tempo rel mostrou superexpressão de moléculs de desão no grupo colite+dio em comprção com outros grupos. Além disso, observou-se umento d permebilidde intestinl e umento d expressão do receptor tipo toll (TLR)4 e receptor de leptin b (Ob-Rb) no cólon desses nimis. A leptin séric, entretnto, estv umentd pens no grupo DIO. Noss hipótese é que ligção leptin-ob-rb estej relciond o umento d inflmção do cólon dos nimis do grupo colite+dio. Aind, linfócitos e monócitos circulntes e neutrófilos no bço e linfonodos cecis estvm umentdos nesse grupo. Nossos resultdos demonstrrm relção entre colite crônic e obesidde como ftores grvntes pr cd doenç, com umento d inflmção no tecido diposo e no cólon e lterções sistêmics observds no bço, linfonodo cecl e n corrente snguíne. Plvrs chve: colite, obesidde, diet hiperlipídic indutor de obesidde e inflmção XVIII

20 ABSTRACT Ulcertive colitis is disese of incompletely understood etiology nd is chrcterized by inflmmtion of the colonic mucos. The epidemiology of inflmmtory bowel diseses suggests tht environmentl fctors such s personl hygiene, smoking nd diet contribute to disese onset. Proinflmmtory mrkers including IL- 6, IL-1 nd TNF re incresed in colitis. These mrkers re lso incresed in obesity tht hve n importnt inflmmtory component too. Obesity is multifctoril disese involving endocrine fctors, genetics nd behvior nd directly contributes to systemic inflmmtion. Studies hve suggested tht dipokines secreted by dipose tissue (leptin, resistin nd diponectin) re closely ssocited with inflmmtory bowel diseses such s ulcertive colitis. In ddition, some studies hve shown incresed pro-inflmmtory cytokines in the intestine of obese nimls s well s in the dipose tissue of nimls with colitis. The objective of this study ws to elucidte the reltionship between obesity induced by hypercloric, high-ft diet (HFD) nd chronic colitis induced by intermittent dministrtion of dextrn sodium sulfte (DSS). To this, the nimls were divided into 4 groups (control, colitis, HFD nd colitis + HFD). Mice with chronic colitis induced by 2 cycles of dextrn sodium sulfte (DSS) in the first nd fourth week of the experiment were fed high-ft diet (HFD) to induce obesity by 8 weeks. After 8 weeks of experiment, the nimls were euthnized, nd serum, colon, dipose tissue, spleen nd cecl nd mesenteric lymph nodes were nlysed. Obesity lone did not rise histopthology scores, but the combintion of XIX

21 obesity nd colitis worsened the scores in the colon compred to colitis group. Despite the reduction in weight gin, there ws incresed inflmmtory infiltrte in both the colon nd viscerl dipose tissue of colitis + HFD mice due to incresed infiltrtion of mcrophges, neutrophils nd lymphocytes. Intrvitl microscopy of VAT microvsculture showed n increse in leukocyte dhesion nd rolling nd the rel time pcr showed overexpression of dhesion molecules compred to other groups. Moreover, we observed incresed intestinl permebility nd toll like receptor (TLR)4 nd leptin receptor expression in the colon of the Colitis+HFD group. The serum leptin were incresed only in HFD group. We hypothesized tht leptin-receptor (Ob-Rb) binding incresing the inflmmtion of the colon of Colitis+HDF. Still, circulting lymphocytes, monocytes nd neutrophils in the spleen nd cecl lymph nodes were incresed in the colitis + HFD group. Our results demonstrted the reltionship between cronic colitis nd obesity s ggrvting fctors for ech disese, with incresed inflmmtion in the colon nd dipose tissue nd systemic ltertions observed in the spleen, lymph nodes nd bloodstrem. Keywords: colitis, obesity, high-ft diet-induced obesity nd inflmmtion. XX

22 Interção entre obesidde induzid por diet hiperlipídic e colite crônic ument reciprocmente inflmção no tecido diposo e no cólon 1. INTRODUÇÃO 21

23 Introdução As doençs inflmtóris intestinis (DII) são doençs crônics do trto gstrointestinl, como doenç de Crohn e retocolite ulcertiv. A doenç de Crohn pode envolver qulquer prte do trto gstrointestinl, d boc o ânus e fet prede intestinl inteir, enqunto retocolite ulcertiv é tipicmente restrit o cólon e fet mucos e submucos colônic. Sintoms e sinis clínicos incluem perd de peso, dirrei snguinolent e dores bdominis. As DII são doençs multiftoriis e, pesr de su etiologi ind ser desconhecid, existe um consenso de que els são crcterizds por respost inflmtóri crônic microbiot intestinl em hospedeiros geneticmente susceptíveis, resultndo em um desequilíbrio n microbiot intestinl e sistem imunológico. A retocolite ulcertiv é form mis comum de doenç inflmtóri intestinl no mundo, com incidênci vrindo entre 1,5 24,5 indivíduos por mil. É um doenç multiftoril e envolve spectos genéticos e mbientis, (como, estilo de vid e diet) e sistem imune. A retocolite ulcertiv present importnte componente inflmtório, com grnde infiltrdo de céluls imunes pr o cólon, como linfócitos, neutrófilos e mcrófgos e liberção de citocins inflmtóris como ftor de necrose tumorl (TNF), interleucin (IL)-6, IL-1, IL-5 e interferon (IFN)γ. A diet pode fetr retocolite ulcertiv de form protetor ou deletéri. Diets rics em fruts, vegetis, peixe e fibrs dietétics precem ter efeito protetor sobre s DII. Alguns nutrientes, como os ácidos grxos de cdei curt tmbém presentm efeitos benéficos n evolução d colite experimentl. Já diets rics em scrose, crboidrtos refindos, e gordur sturd podem levr o umento do risco de desenvolvimento d retocolite ulcertiv. As 22

24 Introdução diets rics em gordur tmbém são ftores de risco pr outrs doençs, como obesidde. A obesidde e o sobrepeso são definidos como o cúmulo excessivo de gordur que present um risco pr súde, e é um doenç de distribuição mundil. Segundo ddos d Orgnizção Mundil d Súde (OMS), em 2008, cerc de 1,4 bilhões de pessos dults presentvm sobrepeso e 500 milhões presentvm obesidde. No Brsil, quse metde d populção present sobrepeso, e 16% está obes. Além de ser, por si só, um problem de súde públic mundil, obesidde é ftor de risco pr diverss doençs como: dibetes melitos tipo 2, doençs crdiovsculres, hipertensão pulmonr, pnéi obstrutiv do sono e vridos tipos de câncer. De form gerl, o consumo clórico excessivo ocsion um umento do cúmulo de triglicerídeos nos dipócitos (hipertrofi) e umento em seu número (hiperplsi). Os dipócitos hipertrofidos secretm gentes pró-inflmtórios promovendo um inflmção sistêmic de bixo gru. Assim como retocolite ulcertiv, obesidde present importnte componente inflmtório, com produção umentd pelo tecido diposo de citocins inflmtóris como, TNF, IL-6 e dipocins, como leptin e resistin. Além disso, é observdo lterção do perfil de céluls imunológics no tecido diposo, sendo crcterizdo por céluls de perfil mis inflmtório como mcrófgos M1 e linfócitos T uxilires (Th)1. Estudos relcionndo mbs s doençs, obesidde e retocolite ulcertiv, começm ser relizdos. Sbe-se que diets hiperlipídics são ftores de risco pr mbs doençs e que els presentm importnte 23

25 Introdução componente inflmtório envolvido em su ptogênese. Alguns estudos têm sugerido que dipocins secretds pelo tecido diposo, como leptin e diponectin, estão intimmente ssocidos à retocolite ulcertiv. Em dição, outros estudos mostrm o umento de citocins pró-inflmtóris no intestino de nimis obesos, bem como no tecido diposo de nimis com colite. Entretnto, estudos que demonstrem o perfil inflmtório em nimis fetdos por mbs doençs ind não existem, sendo importnte que se elucide influênci d inflmção do tecido diposo derivdo d obesidde induzid por diet ns doençs inflmtóris intestinis e o perfil do tecido diposo em indivíduos com colite crônic, vlindo possibilidde de um inflmção sistêmic. 24

26 Interção entre obesidde induzid por diet hiperlipídic e colite crônic ument reciprocmente inflmção no tecido diposo e no cólon 2. REVISÃO BIBLIOGRÁFICA 25

27 Revisão Bibliográfic Sistem digestório O sistem digestório inici-se n cvidde bucl, continundo n fringe, esôfgo, estômgo, intestinos delgdo e grosso, terminndo no reto, que se bre pr o meio externo por meio do ânus 1, 2. O intestino grosso constitui porção terminl do cnl limentr e se divide em cécum, cólon scendente, cólon trnsverso, cólon descendente, cólon sigmoide e reto 1. Ao longo de su extensão, o tubo digestório é orgnizdo morfologicmente de form semelhnte, sendo dividido em cmds seros ou dventíci, musculr, submucos e mucos especilizd 3 (figur 1). Figur 1: Estrutur morfológic do tubo digestivo: cmds seros ou dventíci, cmd musculr, cmd submucos e cmd mucos 4. A cmd seros ou dventíci é mis extern ds qutro cmds e recebe este nome de cordo com presenç ou usênci de um tecido epitelil de revestimento simples que circund o tecido conjuntivo frouxo que form ess cmd. A cmd musculr é formd por dus cmds de músculos lisos: mis intern, longitudinl e mis extern, circulr. A cmd submucos é compost por tecido conjuntivo frouxo. Encontr-se 26

28 Revisão Bibliográfic ness cmd, um delgd cmd musculr denomind musculris mucose 3, que é um prte importnte e tiv d brreir de mucos, possuindo mecnismos de controle de corrente entre mucos e submucos 5. A mucos (figur 2) é cmd mis especilizd e complex do trto gstrointestinl. É formd por tecido epitelil de revestimento, glânduls e pel lâmin própri. As céluls epiteliis presentes ness cmd são distints de cordo com o órgão em que estão loclizds e têm diverss funções: revestimento de vilosiddes e cripts intestinis, bsorção seletiv do mteril encontrdo n luz intestinl, secreção de produtos de mneir diferencid como muco (céluls cliciformes) e imunoglobulins, e expressão de diversos mrcdores celulres. Intrínseco o tecido epitelil, encontrm-se céluls especilizds n defes do orgnismo, como os linfócitos intrepiteliis e s céluls M 3. As céluls M funcionm como cptdors seletivs de mcromoléculs, sendo tmbém port de entrd de microrgnismos, um vez que são desprovids de glicocálix, permitindo desão de microrgnismos. Esss céluls tmbém recobrem s plcs de Peyer, que são glomerdos de nódulos linfóides n interfce entre cmd mucos e submucos 3. A lâmin própri d cmd mucos, por su vez, é ric em céluls do sistem imunológico, como mstócitos, mcrófgos, eosinófilos e plsmócitos. Os componentes d imunidde presentes nest cmd formm o tecido linfóide ssocido à mucos MALT (Mucosl - Associted Lymphoid Tissue). A grnde miori ds interções que ocorrem entre o meio mbiente intestinl e o orgnismo contece n cmd mucos 3. 27

29 Inflmm Bowel Dis Volume 17, Number 1, Jnury 2011 Intestinl Mucosl Brrier Revisão Bibliográfic FIGURE 1. Elements comprising the intestinl mucosl brrier. Severl components come together to form functionl intestinl mucosl brrier. These include the thick mucus lyer with reltively sterile unstirred lyer, while the outer lyer of the mucus Figur is where 2: commensl Mucos bcteri intestinl. form protective Diversos re. componentes The single lyer of epithelil se juntm cells interspersed pr formr with mucus um producing goblet cells, nti-microbil peptide producing Pneth cells, nd specilized luminl smpling enterocytes M-cells brreir de mucos intestinl functionl: cmd espess de muco, onde s forms the min brrier between the outside world nd the internl body proper. In the lmin propri, innte nd dptive immune bctéris cells suchcomensis s T cells, B cells, formm eosinophils, mst um cells, áre dendritic de cells, proteção; nd mcrophges, cmd comprise the mucosl de céluls immune system tht responds with ctive erdiction or tolergenic-rection towrds foreign ntigens. [Color figure cn be viewed inepiteliis the online issue, interclds which is vilblecom t wileyonlinelibrry.com.] muco, que produzem céluls cliciformes e céluls Pneth produtor de peptídeo ntimicrobino; e enterócitos luminis especilizdos, chmdos céluls M, formndo principl brreir entre o interior do corpo e o mundo exterior. N lâmin própri, céluls d imunidde int e dpttiv como céluls T, B, eosinófilos, mstócitos, céluls dendrítics e mcrófgos, compreendem o sistem imune de mucos que responde com errdicção tiv ou reção tolerigênic pr ntígenos re other elements tht brodly form the intestinl mucosl brrier: the outer mucus lyer comprised of not only the secreted mucin nd ntibcteril products, but lso the luminl microbiot; nd the inner subepithelil elements consisting of the innte nd dptive immune systems (Fig. 1). In ddition, the degrdtive properties of gstric cids, pncretic nd biliry juices, nd the intestinl propulsive motility estrnhos hve lso 6. been recognized to be importnt fctors in intestinl brrier function. It is impertive to keep in mind tht lthough these components might be presented individully, they re inextricbly linked nd cn ffect the functionl responses of ech other. Outer Mucosl Brrier Components Commensl Microbiot The commensl microbiot re essentil to humn helth. Not only does the symbiosis exist to contribute to nutrient bsorption, 8,9 it lso obstructs nd inhibits pthogen invsion, s well s ids in the development nd optiml functioning of the host immune system Commensl bcteri ssert its effects by forming resistnce to pthogen coloniztion by producing ntimicrobil substnces (such s bcteriocins), ltering luminl ph, nd directly competing ginst pthogens for nutrients. 13,14 In ddition, commensl bcteri promote ngiogenesis nd the development of the intestinl epithelium. 13 Menwhile, studies using germ-free nimls hve illustrted the importnce of commensl bcteri in the development of the gut-ssocited lymphoid tissues (GALT; reviewed previously ). The beneficil effects of the microflor hve resulted in the selection of specific species with puttive helth-promoting cpbilities for the tretment of conditions where the gut bcteri compositions were disrupted. These microorgnisms re known s probiotics, nd hve been used in the prevention nd tretment of gstrointestinl infections, IBD, nd llergic diseses. 18 Thus, this highlights tht the commensl bcteri not only exert protection ginst pthogens, but lso form sophisticted intestinl homeosttic coloniztion tht is essentil in forming functionl intestinl mucosl brrier. 9,19,20 As céluls epiteliis estão unids em su prte picl pels junções firmes (tight junction figur 3). O complexo ds junções firmes mntêm um distânci estreit entre s membrns plsmátics de dus céluls, excluindo o Mucus Lyer The fct tht there coexist s mny s 100 trillion bcteri within the humn intestine points to the influxo de ntígenos por meio de rots prcelulres. As protéins ds junções firmes incluem cludins e ocludins e estão ligds às zônuls de oclusão 363 (ZO) que são pontes pr o citoesqueleto de ctin e filmentos de miosin. A orgnizção ds proteíns ds junções firmes e d junção ctin-miosin é reguld por um complex rede de vis de sinlizção. A contrção de filmentos de ctin-miosin que brem junção prcelulr é medid pel fosforilção d cdei leve de miosin (myosin light chin MLC) vi tivção 28

30 Revisão Bibliográfic d quinse de cdei leve de miosin (myosin light chin kinse MLCK). A pssgem norml de bctéris pel cmd epitelil devido o umento d trnslocção prcelulr e lterção ds junções firmes, está ssocid diversos estdos de doenç 7. Sistem imune intestinl O sistem imune é composto de um rede complex de céluls linfoides e ftores humoris. Mesmo em estdo sudável, o sistem imune está tundo, mntendo um inflmção fisiológic (figur 3). Antígenos luminis, como comensis, ptógenos e nutrientes, são recolhidos por meio de céluls presentdors de ntígenos (APC ntigenpresenting cells) profissionis ou não profissionis. Embor s APCs não profissionis, como céluls epiteliis intestinis, possm intergir com céluls T imturs (Th0) vi receptores do complexo de histocomptibilidde principl (MHC - mjor histocomptibility complex) d clsse 2, els não produzem sinis co-estimultórios n usênci de inflmção, suprimindo indução de céluls T efetors n mucos. Céluls B de mucos se diferencim em céluls plsmátics e secretm imunoglobulin (Ig) A, que cobrem o epitélio d mucos. APCs profissionis, como céluls dendrítics, expressm grnde vriedde de receptores de reconhecimento pdrão (pttern-recognition receptors PRR) e moleculs co-estimultóris. Els controlm mbs s resposts imune int, como tivção de céluls nturl killer, e dpttiv, como o equilíbrio n diferencição de céluls Th0 em céluls efetors (Th1, Th2 e Th17) requerids pr combter orgnismos ptogênicos, e céluls T 29