he effect of short chain fatty acids and its receptor FFAR2 on periodontitis development in a experimental model

Orientador: Marco Aurélio Ramirez VinoloDissertação (mestrado) ¿ Universidade Estadual de Campinas, Instituto de BiologiaResumo: A periodontite é uma patologia inflamatória crônica que atinge milhões de pessoas em todo o mundo. Essa doença é caracterizada por disbiose da microbiota oral, pelo aumento de recrutamento e pela ativação de células inflamatórias nos tecidos periodontais, o que pode levar a sua destruição e consequente perda dos tecidos de suporte dos dentes. Estudos recentes têm evidenciado que a microbiota intestinal pode regular a inflamação em diferentes tecidos e o remodelamento ósseo. Contudo, ainda se sabe pouco a respeito da sua influência sobre o desenvolvimento da periodontite e, principalmente, não se conhece os mecanismos moleculares envolvidos nessa interação. Nesse contexto, o presente trabalho teve como objetivo avaliar a ação de produtos do metabolismo da microbiota, os ácidos graxos de cadeia curta (AGCCs), e seu receptor (FFAR2) sobre o desenvolvimento da periodontite experimental em camundongos. Para este fim, utilizamos o modelo experimental de periodontite induzido por ligadura e estratégias que aumentaram e reduziram a concentração intestinal e sistêmica de AGCCs. Além disso, utilizamos animais que expressam (FFAR2+/+) ou não (FFAR2-/-) o receptor de AGCCs em todas as células. Os resultados obtidos mostram que a diminuição da produção endógena de AGCCs através de uma dieta pobre em fibra ou após depleção da microbiota com antibióticos possui efeito deletério no contexto da periodontite: maior perda óssea no modelo utilizado. Além disso, observamos que na ausência do receptor FFAR2 os animais também apresentaram maior perda óssea, efeito esse que está associado a diminuição no infiltrado neutrofílico no local. Os dados ora apresentados ressaltam a importância da produção de AGCCs na homeostase ósseaAbstract: Periodontitis is a chronic inflammatory disease that afflicts millions around the world. It is characterized by a disbiosis in the oral microbiota which increases the recruitment and activation of immune cells at periodontal tissues, leading to periodontal bone loss. Recent literature suggests that gut microbiota have an important role regulating exacerbated inflammation and also display positive effect on bone loss, such as the femur. However, the influence of gut microbiota on periodontitis development, especially considering the molecular mechanisms involved, still a gap in the literature. The aim of this study is to evaluate the effects of the gut microbiota¿s molecular products, the Short Chain Fatty Acids (SCFA) and its receptor FFAR2, on periodontitis in mice. As methodological procedure we used the ligature-induced periodontitis experimental model coupled with strategies to upregulate and downregulate the gut and systemic SCFA concentration. Furthermore, we used mice that expresses the SCFA receptor (FFAR2+/+) and Knockout mice for the SCFA receptor (FFAR2-/-). The results show that when the SCFA endogenous production decreases, through low-fiber diets or through depleting gut microbiota with antibiotics, periodontal bone loss increases. Hence, showing a deleterious effect. Our results also indicate that bone loss is greater in the absence of the SCFA receptor, an effect connected to a decrease in neutrophilic infiltrate at the gum. Our findings highlight the importance of gut microbiota and the SCFA on bone homeostasisMestradoImunologiaMestra em Genética e Biologia Molecular2017/25679-7001FAPESPCAPE

Butyrate Protects Mice from Clostridium difficile-Induced Colitis through an HIF-1-Dependent Mechanism

Antibiotic-induced dysbiosis is a key factor predisposing intestinal infection by Clostridium difficile. Here, we show that interventions that restore butyrate intestinal levels mitigate clinical and pathological features of C. difficile-induced colitis. Butyrate has no effect on C. difficile colonization or toxin production. However, it attenuates intestinal inflammation and improves intestinal barrier function in infected mice, as shown by reduced intestinal epithelial permeability and bacterial translocation, effects associated with the increased expression of components of intestinal epithelial cell tight junctions. Activation of the transcription factor HIF-1 in intestinal epithelial cells exerts a protective effect in C. difficile-induced colitis, and it is required for butyrate effects. We conclude that butyrate protects intestinal epithelial cells from damage caused by C. difficile toxins via the stabilization of HIF-1, mitigating local inflammatory response and systemic consequences of the infection