Microbiome and Autism

Background: Autism Spectrum Disorders (ASD) are a group of neurologic conditions that affect behavior, communication, and social interaction in children and adults all over the world. Several recent studies correlate these disorders with alterations of the gut microbiome due to the possible imbalance of the gut-brain axis. This possible connection opens new avenues to explore the unknown areas of ASD pathogenesis and the new opportunities for managing this disorder. The goal of this systematic review is to analyze the existing knowledge on microbiome changes in ASD and to understand its importance in the biological and behavioral context of ASD patients. Methods: A systematic search covering the topics of ASD and microbiome was performed on PubMed and completed on October 7, 2019. Twenty-eight articles were included and their quality was assessed. The data extracted for analysis was related to the participants characteristics, the study type and method of analysis, the instrument used to diagnose ASD and the main outcomes of said investigation. Results: Most of the reviewed studies found microbiome changes in ASD patients in comparison with neurotypical subjects. However, there was no specific pattern of bacterial changes found. The studies focused mostly on Firmicutes, Bacteroidetes, Actinobacteria and Proteobacteria. Out of all these phyla, the only one that exhibited a clear trend in ASD subjects was Firmicutes, mainly the order Clostridiales and Clostridium species, with a documented increase in ASD subjects in ten studies. Conclusion: This review suggests that there is an altered microbiome in ASD. However, the current analysis was not able to establish a set of bacterial changes characteristic to this pathology. Nevertheless, the gut-brain axis relationship seems to be one worth pursuing in hopes to establish a clear pathophysiological path to this disorder.As Perturbações do Espetro Autista (PEA) são um conjunto de condições neurológicas que afetam a comunicação e a interação social, com padrões repetitivos e restritivos de comportamento e hipo ou hiper-reactividade a estímulos sensoriais e ambientais. Estas condições são definidas pela sua clínica, visto que a sua patogénese não se encontra ainda esclarecida. Existem fatores genéticos e ambientais implicados na génese das PEA, e também múltiplas comorbilidades com destaque para os distúrbios gastrointestinais. A elevada prevalência destes distúrbios em crianças com PEA leva à hipótese de que, para além de meras comorbilidades, estes possam ser parte do mecanismo causal desta patologia. Assim, através da teoria do “gut-brain axis” ou eixo intestino-cérebro, é possível estabelecer uma ligação entre estas duas componentes da PEA. O eixo intestino-cérebro define-se como o conjunto de interações nervosa, endócrina e imunológica que se estabelece entre o SNC e o trato GI. Um elemento fundamental desta comunicação é a microbiota, o conjunto de bactérias e outros microrganismos que residem num particular nicho biológico, neste caso o trato intestinal humano. No meio intestinal, estas bactérias produzem metabolitos essenciais para a sinalização endócrina e imunológica, comunicando também com o SNC através de recetores do nervo vago. O microbioma intestinal é também promotor da motilidade, produtor de vitaminas e tem um efeito protetor contra organismos patogénicos entéricos. No entanto, quando em desequilíbrio ou disbiose, pode produzir toxinas que atingem o SNC. Esta revisão sistemática procurou explorar a relação entre as alterações no microbioma humano e a patogénese da PEA. Foi realizada uma pesquisa na base de dados PubMed usando a expressão: “(("Autistic Disorder"[Mesh]) OR ("Autism Spectrum Disorder"[Mesh])) AND (("Microbiota"[Mesh]) OR ("Gastrointestinal Microbiome"[Mesh]))”. Os critérios de inclusão foram: estudos observacionais ou de intervenção, realizados em indivíduos com PEA e com referência à sua relação com a microbiota intestinal, redigidos em inglês. Foram também incluídos estudos referidos nas referências das revisões sistemáticas e meta-analises englobadas na pesquisa inicial. A qualidade dos estudos foi avaliada segundo os critérios STROBE e TREND e os principais dados extraídos foram: o número de participantes do estudo, o tipo de estudo e a metodologia usada, o/os instrumento/os usados para diagnosticar PEA e os principais resultados obtidos. Usando as recomendações do PRISMA (Preferred Reporting for Systematic Reviews and Meta-Analysis) foram incluídos 28 estudos nesta revisão. Foram estudadas 1169375 crianças com idades compreendidas entre 1 e 18 anos. Os estudos foram divididos em 3 grupos para facilitar a sua análise e discussão: “Standard comparison”, “Comparison by exposure variables” e "Comparison after intervention”. O primeiro grupo comparava linearmente o microbioma de indivíduos com PEA com o de sujeitos neurotípicos. O segundo reunia os estudos de coorte que procuravam verificar o impacto de variáveis que alterariam o microbioma, segundo os autores, para concluir se essa exposição teria influência num posterior diagnóstico de PEA. O último grupo reunia os estudos de intervenção com suplementos ou probióticos em crianças com PEA. A maioria dos estudos revelou uma diferença significativa entre o microbioma dos indivíduos com PEA e o dos controlos, mas as diferenças registadas não foram constantes entre estudos, com a notável exceção da ordem Clostridiales e da espécie Clostridium, que demostrou um notável aumento nos indivíduos com PEA. No primeiro grupo de estudos, apenas 2 em 18 consideraram que não havia uma divergência entre os microbiomas. No entanto, os próprios estudos foram realizados em condições bastante diferentes: 9 comparavam as crianças com PEA com os seus irmãos neurotípicos, enquanto os restantes 11 usaram controlos da comunidade; apenas 2 estudos abordaram a micobiota; um estudo analisou crianças e mães como uma unidade em termos de distribuição destes microrganismos e outro estudo recolheu os seus dados usando biopsias retais, ao invés de amostras fecais, por exemplo. Em relação aos estudos de coorte, não foi encontrada nenhuma relação causal entre os fatores testados (parto por cesariana, uso de antibióticos nos primeiros anos de vida) e a incidência de PEA. Os estudos de intervenção demostraram um efeito positivo da suplementação e probióticos na alteração da composição do microbioma, mas estes efeitos nem sempre se revelaram a nível sintomático. Assim, foi verificada uma diferença não negligenciável entre o microbioma de um indivíduo com PEA e o microbioma neurotípico. Esta conclusão pode ser uma base para futura pesquisa nesta aérea, através de um estudo que procure uniformizar os fatores que influenciam a microbiota e as suas condições de desenvolvimento

Hybrid device of PVA/collagen hyaluronic acid cultured with mesenchymal stem cell for dermal regeneration

Orientadores: José Angelo Camilli, Eliana Aparecida de Rezende DuekTese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de BiologiaResumo: Neste estudo, obteve-se um equivalente cutâneo composto por membrana de poli(álcool vinifico) (PVA) contendo nanopartículas de prata (AgNPs) e um arcabouço de colágeno-ácido hialurônico (col-AH) cultivado com células-tronco mesenquimais de tecido adiposo (ASC). O material foi caracterizado por microscopia eletrônica de varredura (MEV), microscopia eletrônica de transmissão (MET), micro-CT, ensaio microbiológico, citocompatibilidade com as ASC e liberação de Ag+ no meio de cultivo por espectrometria de emissão óptica com fonte de plasma (ICP-OES). Além disso, também foi analisado o potencial imunomodulatório das ASC cultivadas no col-AH sobre os macrófagos e a relação dessa imunomodulação sobre a expressão gênica de marcadores fibróticos pelos fibroblastos. A imunomodulação foi analisada por citometria de fluxo. A produção de citocinas inflamatórias e anti-inflamatórias foi analisada pelo Imunoensaio Multiplex. Foi demonstrado que o material apresenta poros e que uma pequena concentração de Ag+ é liberada do PVA. A presença das AgNPs não interferiu no crescimento das ASC. As ASC modularam a resposta dos macrófagos a um fenótipo anti-inflamatório por aumentarem a expressão de CD206, além de reduzirem também a quantidade de macrófagos M1(CD86+CD206-). O arcabouço de col-AH aumentou a modulação pelas ASC. O dispositivo desenvolvido é apropriado como substituto cutâneo, pois evita perda de água e infecção por microrganismos, além de modular a resposta dos macrófagos para M2. O sistema de co-cultura tridimensional (3D) desenvolvido, permite maiores estudos a respeito da modulação das mesenquimais sobre os macrófagos, em ambiente in vitro de forma mais semelhante ao in vivoAbstract: In this study, a cutaneous equivalent composed of poly (vinyl alcohol) (PVA) membrane containing silver nanoparticles (AgNPs) and a collagen-hyaluronic acid scaffold (col-HA) cultured with adipose derived mesenchymal stem cells (ASC). The material was characterized by scanning electron microscopy (SEM), transmission electron microscopy (TEM), micro-CT, microbiological assay, cytocompatibility with ASCs and release of Ag+ into the culture medium by optical emission spectrometry with plasma source (ICP-OES). Additionally, it was analyzed the potential immunomodulatory effects of ASCs cultured in col-HA in macrophages response and the correlation of such immunomodulation on fibroblasts gene expression. Flow cytometry was performed to analyze immunomodulation. The production of inflammatory and anti-inflammatory cytokines was analyzed by Multiplex Imunoassay. It was shown by SEM and Confocal Microscopy that both PVA and collagen had porous structure and PVA had a slight release of Ag+. Such release did not interfere in the ASC growth. The ASC modulated the macrophages response into an anti-inflammatory phenotype due to the increased CD206 expression, as well as reduced type M1 macrophages (CD86+ CD206-). The col-HA scaffold increased the ASC modulation. The developed device is suitable as a cutaneous substitute, since it avoids loss of water and microorganisms infection, and also modulates macrophages response to type M2. The three-dimensional (3D) co-culture system here developed open news insights for further studies directed to the in vitro modulation of mesenchymal cells over macrophages response, mimicking a similar environment with in vivo featuresDoutoradoBiologia CelularDoutora em Biologia Celular e Estrutural140823/2015-8CNP

A doença como caminho para a transformação e o desenvolvimento humano

O câncer e a hipertensão são doenças muito antigas que trazem com elas diversas crenças que foram socialmente construídas. O câncer, por ser uma doença complexa e de diagnóstico nem sempre favorável, traz consigo sofrimento e angústia; a hipertensão, pela falsa crença de ser doença comum, que não mata e curável com remédios, acaba se tornando a maior causa de mortes no Brasil e complicações em decorrência de negligência quanto ao tratamento e a conduta adotada pelo portador. O objetivo desta monografia foi compreender as Representações Sociais associadas ao câncer e à hipertensão arterial crônica e o sentido subjetivo dessas doenças nos pacientes; sendo assim, utilizamos a abordagem qualitativa para um maior aprofundamento nos aspectos subjetivos do sujeito. A proposta de investigação qualitativa aqui utilizada é de uma epistemologia preocupada com a construção. Minha proposta foi a de levantar indagações e não de pensar em comprovações a priori. Para isso utilizei dois estudos de caso. As produções de informações foram feitas, com dois indivíduos: um com câncer de próstata e outra com hipertensão arterial crônica e foi possível observar as estratégias de enfrentamento de ambos para suas doenças tão graves, mas construídas no imaginário social de forma tão diversa através de seus sentidos subjetivos

Evaluation of the effects of Bacillus cereus var. Toyoi and Saccharomyces boulardii on the immune response of animals vaccinated against bovine type-5 herpesvirus (BoHV-5)

The immunization of livestock as a means to control infectious diseases began more than a century ago. It has however aroused new interest in view of new demands by consumer markets, restricting the use of antibiotics and other chemotherapeutical drugs. In addition, more effective vaccines, with fewer side effects, have been developed through the use of adjuvants and purified antigens. Probiotics modulate the immune response, enhancing the effect of vaccines, which opens up a new perspective on their possible uses. Bacillus cereus var. Toyoi and Saccharomyces boulardii are resistant to environmental conditions, which facilitate their use in the production, conservation and management of animal feed. The objective of the present study was to evaluate the immunomodulatory effects of Bacillus cereus var. Toyoi and Saccharomyces boulardii on the immune response of animals both during and after the interruption of its administration. Two experiments were conducted, one with mice and the other with sheep. In each experiment, the animals were divided into three groups, one supplemented with B. cereus var. Toyoi, another with S. boulardii and the third was the control group, i.e., without supplementation. As experimental model we used an inactivated vaccine against BoHV-5. Seroconversion and neutralization were used to evaluate the humoral immune response and cytokine expression in splenocytes and peripheral leukocytes, so as to evaluate the cellular response. All of the groups showed increased levels of antibodies due to vaccination. The calves fed probiotics had higher antibody levels than the control group both during supplementation and after its suspension. In the supplemented animals a change was observed in the profile of the immune response in Th1 as compared to Th2. This effect was observed through the data represented by the cytokine profile, as well as through the IgG isotype. Each probiotic had a distinct profile of cytokines, suggesting that the B. cereus var. Toyoi and S. boulardii mediated immunomodulation have distinct mechanisms of action. These data suggest that the use of B. cereus var. Toyoi and S. boulardii probiotics are effective modulators of vaccine response, and are a viable alternative for increasing the efficiency of commercial vaccines.A imunização dos animais domésticos para controlar as doenças infecciosas, iniciada há mais de um século, tem despertado novo interesse em vista das restrições impostas pelos mercados consumidores ao uso de antibióticos e outros quimioterápicos. Vacinas mais eficientes e com menores efeitos colaterais foram desenvolvidas mediante a utilização de adjuvantes e antígenos purificados. Probióticos modulam a resposta imune, potencializando o efeito das vacinas, o que abre uma nova perspectiva de sua utilização. Bacillus cereus var. Toyoi e Saccharomyces boulardii resistem às condições ambientais, o que facilita seu uso na elaboração, conservação e administração de rações para animais. O objetivo deste trabalho foi avaliar os efeitos imunomoduladores de Bacillus cereus var. Toyoi e Saccharomyces boulardii na resposta imune em animais durante e após parar sua administração. Foram realizados dois experimentos, um com camundongos e outro em ovinos. Em cada experimento os animais foram divididos em três grupos, sendo um suplementado com B. cereus var. Toyoi, outro com S. boulardii e o terceiro sem suplementação grupo controle. Como modelo experimental foi utilizado uma vacina inativada contra BoHV-5. Foram utilizados, soroconversão e soroneutralização, para avaliação da resposta imune humoral e expressão de citocinas, de esplenócitos ou leucócitos periféricos, para avaliação da resposta celular. Todos os grupos mostraram aumento dos níveis de anticorpos em razão da vacinação. Os animais suplementados apresentaram níveis de anticorpos superiores, quando comparados ao grupo controle, durante a suplementação assim como após sua suspensão. Nos animais suplementados foi observada uma alteração no perfil da resposta imune de Th2 para Th1 este efeito observado através dos dados representados pelo perfil de citocinas, bem como pelo isotípo de IgG. Cada probiotico apresentou um perfil distinto de citocinas, sugerindo que a imunomodulção mediada por B. cereus var. Toyoi e S. boulardii possuem mecanismos distintos. Estes dados sugerem que a utilização de probioticos a base de B. cereus var. Toyoi e S. boulardii são eficientes moduladores da resposta vacinal, sendo uma alternativa viável a incrementar a eficiência de vacinas comercias