Efeitos do ácido perfluorooctanóico na microbiota intestinal e nos metabólitos microbianos em camundongos C57BL/6JⅠ

Abstrato:

O ácido perfluorooctanóico (PFOA) representa uma preocupação crescente de saúde pública devido à sua persistência no meio ambiente e aos seus efeitos tóxicos. Sabe-se que a microbiota intestinal produz vários metabólitos que auxiliam o hospedeiro a manter a homeostase metabólica.

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No entanto, poucos estudos exploraram os efeitos do PFOA nos metabólitos relacionados à microbiota intestinal. No presente estudo, camundongos C57BL/6J machos foram expostos a 1 ppm de PFOA na água potável por quatro semanas e uma análise integrativa do microbioma e do metaboloma intestinal foi realizada para revelar os efeitos do PFOA na saúde. composição e os perfis metabólicos das fezes, soro e fígado em camundongos. Foi encontrada correlação entre LachnospiraceaeUCG004, Turicibacter, Ruminococcaceae e diferentes metabólitos fecais.

Alterações significativas nos metabólitos relacionados à microbiota intestinal foram induzidas pela exposição ao PFOA, incluindo ácidos biliares e metabólitos de triptofano, como 3-ácido indoleacrílico e 3-ácido indolacético. As descobertas deste estudo são úteis para melhorar a compreensão dos efeitos do PFOA na saúde, que podem ser mediados pela microbiota intestinal e seus metabólitos relacionados.

1. Introdução

O ácido perfluorooctanóico (PFOA) é uma substância perfluoroalquílica e polifluoroalquílica (PFAS) fabricada que é amplamente aplicada em espumas de combate a incêndio, surfactantes, materiais de proteção de superfície e outros produtos comerciais. Nos Estados Unidos, a existência de PFOA foi encontrada em mais de 100 sistemas públicos de água [1]. O PFOA está listado como Poluente Orgânico Persistente na Convenção de Estocolmo e sua produção foi eliminada gradualmente em muitos países. No entanto, o PFOA é altamente persistente no ambiente e ainda ameaça tanto o ambiente como a saúde humana. Os seres humanos são expostos ao PFOA principalmente através do consumo de água potável e alimentos contaminados, seguido de absorção dérmica e inalação [2].

O PFOA foi detectado no plasma humano em uma coorte mãe-filho dinamarquesa de 738 mulheres grávidas e seus filhos [3], e em participantesinscrito em um estudo do Programa de Prevenção de Diabetes nos EUA [4]. Considera-se que o PFOA está presente no soro de praticamente todas as pessoas nos países industrializados [5]. A meia-vida do PFOA em humanos foi proposta como sendo de 0 0,5 a 1,5 anos, com base em pesquisas observacionais em humanos e estudos clínicos [6]. Em outubro de 2021, a Agência de Proteção Ambiental dos EUA (EPA) divulgou o Roteiro Estratégico do PFAS para proteger a saúde humana e o meio ambiente dos perigos do PFAS.

O limite vitalício de saúde para água potável da EPA dos EUA para PFOA é de 00,004 partes por trilhão (ppt). Vários efeitos à saúde foram associados à exposição ao PFOA. Por exemplo, o PFOA estimulou a viabilidade celular, inibiu a produção de radicais livres e interrompeu o status redox nas células da granulosa suína, com o comprometimento potencial da função reprodutiva, que requer um equilíbrio oxidativo adequado [7]. O PFOA pode induzir disbiose microbiana intestinal em camundongos [8]. –10]. A microbiota intestinal é composta por microrganismos que vivem no trato gastrointestinal, que é parte integrante do hospedeiro. A composição da microbiota intestinal é dinâmica e pode ser afetada por muitos fatores, incluindo contaminantes ambientais, como pesticidas [11,12], metais pesados ​​[13,14] e produtos de higiene pessoal [15]. A disbiose da microbiota intestinal está associada a várias doenças, como a colite ulcerosa [16].

Níveis séricos mais elevados de PFOA foram encontrados em pacientes com colite ulcerosa em comparação com indivíduos controle [5]. A microbiota intestinal exerce uma influência notável nos estados de saúde e doença do hospedeiro através da produção ou modificação de vários metabólitos. O metagenoma da microbiota intestinal tem uma vasta capacidade de realizar uma ampla gama de processos metabólicos, como a produção de ácidos graxos de cadeia curta, a produção de derivados de triptofano e a transformação de ácidos biliares primários em ácidos biliares secundários.

Esses metabólitos relacionados à microbiota intestinal desempenham um papel fundamental na manutenção da homeostase metabólica do hospedeiro. Como aminoácido essencial, o triptofano pode ser transformado em diferentes metabólitos de triptofano por microrganismos intestinais, como 3-ácido indoleacrílico e {{3} } ácido indolacético. Os metabólitos do triptofano podem ativar vias de sinalização e controlar a homeostase e a função das células imunológicas por meio de fatores de transcrição, como o receptor de aril hidrocarboneto (AhR) [17]. Os ácidos biliares primários são sintetizados nos hepatócitos do hospedeiro a partir do colesterol, que entra no trato gastrointestinal e é modificado pela microbiota intestinal em ácidos biliares secundários. Os ácidos biliares são reconhecidos como fatores de sinalização e integradores metabólicos, e tornaram-se alvos terapêuticos para doenças como distúrbios metabólicos [18].

A microbiota intestinal pode influenciar o conjunto de ácidos biliares; enquanto isso, o pool de ácidos biliares pode modular a estrutura da comunidade da microbiota intestinal [19]. O intestino e a microbiota intestinal têm uma relação bidirecional com o fígado, conhecida como 'eixo intestino-fígado'. Metabólitos e produtos derivados do intestino podem ser transportados para o fígado através da veia porta. Enquanto isso, o fígado secreta ácidos biliares no intestino para facilitar a digestão de gordura e nutrientes solúveis em gordura. A microbiota intestinal desempenha um papel crucial na manutenção da homeostase do eixo intestino-l-fígado e do pool de ácidos biliares.

Os metabólitos derivados da microbiota intestinal também são críticos na patogênese das doenças hepáticas, como os ácidos biliares secundários [20] e o N-óxido de trimetilamina (TMAO) [21]. Os danos hepáticos induzidos pelo PFOA podem ser aliviados pela suplementação de bactérias do ácido láctico ou gastrodina [22,23]. A microbiota intestinal pode influenciar a homeostase metabólica do hospedeiro, produzindo metabólitos relacionados à microbiota intestinal.

No entanto, não foi realizada uma análise integrativa da microbiota e do metaboloma intestinal perturbados pela exposição ao PFOA. Neste estudo, realizamos sequenciamento do gene 16S rRNA, em combinação com metabolômica não direcionada, análise de amostras fecais, séricas e hepáticas de camundongos C57BL/6J tratados com PFOA para revelar os efeitos do PFOA na microbiota intestinal e seus metabólitos relacionados. As descobertas deste estudo são úteis para melhorar a compreensão dos efeitos tóxicos do PFOA.

Fitoterapia natural para aliviar a constipação-Cistanche

Cistanche é um gênero de plantas parasitas que pertence à família Orobanchaceae. Estas plantas são conhecidas pelas suas propriedades medicinais e têm sido utilizadas na Medicina Tradicional Chinesa (MTC) há séculos. As espécies de Cistanche são encontradas predominantemente em regiões áridas e desérticas da China, Mongólia e outras partes da Ásia Central. As plantas Cistanche são caracterizadas por seus caules carnudos e amarelados e são altamente valorizadas por seus potenciais benefícios à saúde. Na MTC, acredita-se que Cistanche tenha propriedades tônicas e é comumente usado para nutrir os rins, aumentar a vitalidade e apoiar a função sexual. Também é usado para tratar de questões relacionadas ao envelhecimento, fadiga e bem-estar geral. Embora Cistanche tenha uma longa história de utilização na medicina tradicional, a investigação científica sobre a sua eficácia e segurança é contínua e limitada. No entanto, sabe-se que contém vários compostos bioativos, como glicosídeos feniletanóides, iridóides, lignanas e polissacarídeos, que podem contribuir para os seus efeitos medicinais.

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