Alteración de la microbiota intestinal y su relación con enfermedades gastrointestinales y hepatobiliares / Disruption of the intestinal microbiota and its relationship with gastrointestinal and hepatobiliary diseases

La interrupción de la simbiosis que existe entre el cuerpo humano y su microbioma puede resultar en una disbiosis, un desequilibrio en la interacción huésped-microbiota, que puede asociarse al desarrollo de diversas enfermedades como el síndrome de intestino irritable, hígado graso no alco-hólico, enfermedad hepática alcohólica y cirrosis, entre otras. En ciertas condiciones patológicas y por múltiples factores de riesgo, la capacidad de autorregulación del intestino se puede alterar, contribuyendo al incremento de la permeabilidad con inflamación intestinal crónica. El diagnóstico y el tratamiento, así como la relación entre la permeabilidad intestinal, la disbiosis y las patologías gastrointestinales y hepatobiliares, todavía no tienen estudios clínicos validados o con el soporte científico adecuado, por lo que se realiza una revisión de la literatura con la finalidad de aportar conceptos que puedan orientar con respecto a la importancia del estudio del microbioma humano en estas enfermedades.

Disruption of the symbiosis that exists between the human body and its microbiome can result in dys-biosis, an imbalance in the host-microbiota interaction, which may be associated with the develop-ment of various diseases such as irritable bowel syndrome, non-alcoholic fatty liver disease, alcoholic liver disease and cirrhosis, among others. In certain pathological conditions and due to multiple risk factors, the self-regulating capacity of the intestine may be lost, contributing to increased permeability with chronic intestinal inflammation. Its diagnosis and treatment as well as the relationship between intestinal permeability, dysbiosis and gastrointestinal and hepatobiliary pathologies have not been validated in clinical studies or have adequate scientific support, so a review of the literature is carried out in order to provide concepts that can guide with respect to the importance of the study of the human microbiome in these diseases

Association of nutritional status and diet with the gut microbiome in acutely ill hospitalised older adults / Associação do estado nutricional e da dieta com o microbioma intestinal em idosos hospitalizados agudamente enfermos

Introduction - Ageing is characterised by changes associated with an increased risk of developing chronic diseases and syndromes, of which malnutrition is one of the most common in older adults. The gut microbiota has an important role in the hosts health and is determined by several factors, including nutritional status and diet. Therefore, the gut microbiota may be associated with malnutrition and dietary intake in acutely ill older adults. Objectives - to identify- 1) the prevalence of malnutrition; 2) the association of malnutrition with the composition and metabolic potential of the gut microbiota and its impact on clinical outcomes; 3) the effect of habitual diet on the gut microbiota of acutely ill hospitalised older adults according to the nutritional status. Methods - a longitudinal analysis secondary to a prospective cohort was performed on 108 participants aged 65+ years old admitted to the hospital due to acute conditions. Clinical, demographic, nutritional, and anthropometric data and rectal swab samples were collected at admission and after 72 hours of hospitalisation. The food intake was estimated using the dietary history and the nutritional status diagnosed using the Global Leadership Initiative on Malnutrition (GLIM) criteria, preceded by the Mini-Nutritional Assessment Short-form (MNA-SF). Rectal swab samples were obtained to analyse the gut microbiota via 16S rRNA gene sequencing. The microbiota diversity, overall composition and differential abundances were calculated and compared between well-nourished and malnourished groups. Microbiome features potentially associated with malnutrition were selected by penalised models and confirmed by additive models. The prediction of clinical outcomes was investigated from the "malnourished microbiota" using decision trees. The dietary intake was explored through multivariate methods and investigated with the microbiota using tests of association and mediation analysis. Results - Malnourished patients (51%) had a different overall microbiota composition compared to well-nourished during hospitalisation (R= 0.079, p= 0.003). Severely malnourished (32.4%) showed a poorer diversity at admission (Shannon p= 0.012, Simpson p= 0.018) and after 72 hours (Shannon p= 0.023, Chao1 p= 0.008). Subdoligranulum, Lachnospiraceae NK4A136 group and Faecalibacterium prausnitzii, short-chain fatty acids producers, had significantly lower abundance and negative association with malnutrition, while Fusobacterium, Corynebacterium and Ruminococcaceae Incertae Sedis were highly increased and positively associated with malnutrition. Corynebacterium, Ruminococcaceae Incertae Sedis and the overall composition were important predictors of critical care in malnourished during hospitalisation. Malnourished patients had a significantly lower intake of plant protein, carbohydrates, dietary fibre, Fe, Mn, folate, campesterol, beta-sitosterol, and -linolenic acid, and higher intake of Vitamin D. There were no significant correlations of nutrients, foods or food groups with the microbiota structure, but for individual taxa and -diversity metrics. Mediation analysis revealed a significant indirect effect of the nutritional status on the differential abundance of several bacterial taxa partially mediated in a positive direction by dietary fibre, plant-based protein, onions, and olive oil, and negative by vitamin D. Conclusion - Malnourished patients had a significantly lower intake of key dietary compounds and substantial gut microbial disturbances during hospitalisation, pronounced in the severe stage. Some plant-based compounds might confer beneficial effects on the gut microbiota profile. A "malnourished microbiota" may be able to predict critical illness in hospitalised malnourished older patients. Bench-to-bedside investigations are necessary to confirm these findings.

Introdução - O envelhecimento é caracterizado por mudanças associadas a uma maior chance de desenvolver síndromes e doenças crônicas, das quais a desnutrição é uma das mais comuns em idosos. A microbiota intestinal tem um papel importante na saúde e é determinada por vários fatores, incluindo o estado nutricional e a dieta. Portanto, a microbiota intestinal pode estar associada à desnutrição e à ingestão alimentar em idosos gravemente doentes. Objetivos - identificar- 1) a prevalência de desnutrição; 2) a associação da desnutrição com a composição e o potencial metabólico da microbiota intestinal e seu impacto nos desfechos clínicos; 3) o efeito da dieta habitual sobre a microbiota intestinal de idosos hospitalizados com doenças agudas de acordo com o estado nutricional. Métodos - uma análise longitudinal secundária a uma coorte prospectiva foi realizada em 108 participantes com mais de 65 anos de idade admitidos no hospital devido a condições agudas. Foram coletados dados clínicos, demográficos, nutricionais, antropométricos e swab retal na admissão e após 72 horas de internação. O consumo alimentar foi estimado por meio do histórico alimentar e o estado nutricional foi diagnosticado pelos critérios da Iniciativa de Liderança Global sobre Desnutrição (GLIM), precedido da triagem pela Mini-Avaliação Nutricional versão curta (MAN-SF). Amostras de swab retal foram obtidas para analisar a microbiota intestinal via sequenciamento do gene 16S rRNA. A diversidade da microbiota, composição geral e a abundâncias diferenciais foram calculadas e comparadas entre os grupos bem nutrido e desnutrido. Variáveis do microbioma potencialmente associadas à desnutrição foram selecionadas por modelos penalizados e confirmadas por modelos aditivos. A predição para os desfechos clínicos foi investigada a partir da "microbiota desnutrida" utilizando árvores de decisão. O consumo alimentar foi explorado por meio de métodos multivariados e investigado com a microbiota por meio de testes de associação e análise de mediação. Resultados - Os pacientes desnutridos (51%) apresentaram composição geral da microbiota diferente comparado com os bem nutridos durante a hospitalização (R= 0,079, p= 0,003). Os sevemente desnutridos (32,4%) apresentaram menor diversidade na admissão (Shannon p= 0,012, Simpson p= 0,018) e após 72 horas (Shannon p = 0,023, Chao1 p= 0,008). Subdoligranulum, Lachnospiraceae NK4A136 e Faecalibacterium prausnitzii, produtores de ácidos graxos de cadeia curta, tiveram abundância significativamente menor e associação negativa com a desnutrição, enquanto Fusobacterium, Corynebacterium e Ruminococcaceae Incertae Sedis tiveram maior abundância e associação positiva. Corynebacterium, Ruminococcaceae Incertae Sedis e a composição geral foram importantes preditores de cuidados intensivos em desnutridos durante a hospitalização. Pacientes desnutridos tiveram ingestão significativamente menor de proteína vegetal, carboidratos, fibra dietética, Fe, Mn, folato, campesterol, beta-sitosterol e ácido -linolênico, e maior de vitamina D. Não houve correlações significativas entre nutrientes, alimentos ou grupos de alimentos com a estrutura da microbiota, mas sim para táxons individuais e métricas da -diversidade. A análise de medição revelou um efeito indireto significativo do estado nutricional sobre a abundância diferencial de vários táxons bacterianos parcialmente mediada em uma direção positiva pela fibra alimentar, proteína vegetal, cebola, e azeite de oliva, e negativa pela vitamina D. Conclusão - Pacientes desnutridos tiveram menor ingestão de compostos dietéticos chaves e distúrbios microbianos intestinais substanciais durante a hospitalização, pronunciados no estágio grave. Alguns compostos de origem vegetal podem conferir efeitos benéficos no perfil da microbiota intestinal. A "microbiota desnutrida" pode ser capaz de predizer doenças críticas em idosos desnutridos hospitalizados. Investigações pré-clínicas e translacionais são necessárias para confirmar esses achados.

Efeito do probiótico lactobacilus casei adjunto a terapia periodontal em modelo experimental de periodontite: uma relação entre periodonto e intestino / Effect of the probiotic lactobacilus casei as an adjunct to periodontal therapy in an experimental model of periodontitis: a relationship between periodontium and intestine

A periodontite é uma condição crônica inflamatória que pode influenciar a microbiota intestinal. O tratamento padrão ouro para a periodontite inclui a raspagem e o alisamento corono-radicular (RACR), porém em casos complexos pode-se utilizar terapias adjuvantes, como os probióticos. A utilização deste tratamento adjuvante poderá contribuir para a melhoria da condição periodontal e a simbiose intestinal. O objetivo deste estudo foi avaliar o efeito na inflamação periodontal e intestinal da utilização do Lactobacillus casei (LC) adjunto a RACR em camundongos Balb/c com periodontite, induzida por ligadura. Este estudo é um ensaio pré-clínico, in vivo, randomizado, cego e controlado por placebo, constituído por 36 camundongos Balb/c machos. Os animais foram submetidos a indução da periodontite por colocação de ligadura com fio de seda 4.0 ao redor do segundo molar superior direito, sendo divididos em 4 grupos,o grupo controle: Sem Periodontite e sem RACR (n=8); Grupo Ligadura: Com Periodondite e sem RACR (n=10); Grupo raspagem: Com Periodontite e com RACR (n=10) ; Grupo raspagem + L.casei (n=8): Com Periodontite e com RACR + administração de LC, por gavagem, durante 30 dias. Foram realizadas análises de citocinas pelo método ELISA no tecido gengival (IL-6), intestinal (IL-1ß, IL-6 e IL-10) e sanguíneo (IL-1ß e IL-6), além de análises bioquímicas (TGO, TGP, ureia e creatinina) e contagem diferencial de leucócitos do sangue. Foram coletados fragmentos do intestino grosso desses animais e analisados quanto a biomarcadores do estresse oxidativo (SOD, GSH e MDA), atividade da acetilcolinesterase (AChE) e foi realizada contagem da população de Bactérias Produtoras de Ácido Láctico das fezes dos animais. A utilização do LC adjunto a RACR resultou em uma redução na expressão da IL-6 no tecido gengival de camundogos com Periodontite (p < 0,05). Para as inteleucinas séricas (IL-1ß e IL-6), não houve diferenças entre os grupos (p > 0,05). Já para as citocinas intestinais houve uma redução na expressão de IL-10 (p < 0,05), para os grupos em que foi induzida a Periodontite. Com relação ao estresse oxidativo intestinal os animais do Grupo raspagem e raspagem + LC tiveram uma redução dos níveis de MDA (p < 0,05), para a SOD e o GSH, não houve diferenças significativas entre os 4 grupos pesquisados (p < 0,05). Conclui-se que o uso de LC adjunto a RACR em camungongos com periodontite induzida por ligadura pode reduzir a liberação de IL-6 no tecido gengival. Com relação aos efeitos intestinais foi observada a modulação da resposta inflamatória, com a redução de MDA, nos animais que receberam o tratamento periodontal. E a redução da expressão da IL-10, nos animais com Periodontite (AU).

Periodontitis is a chronic inflammatory condition that can influence the gut microbiota. The gold standard treatment for periodontitis includes scaling and crown-root planing, but in complex cases adjuvant therapies such as probiotics can be used. The use of this adjuvant treatment may contribute to the improvement of periodontal condition and intestinal symbiosis. The aim of this study was to evaluate the effect on periodontal and intestinal inflammation of the use of Lactobacillus casei (LC) adjunct to scaling and root planing (RACR) in Balb/c mice with ligature-induced periodontitis. This study is a preclinical, in vivo, randomized, blinded, placebo-controlled trial consisting of 40 male Balb/c mice. The animals were submitted to periodontitis induction by placing a 4.0 silk suture ligature around the upper right second molar. The sample was divided into 4 groups, each with 10 animals: Group I: Without Periodontitis and without RACR; Group II: With Periodontitis and without RACR; Group III: With Periodontitis and with RACR; Group IV: With Periodontitis and with RACR + gavage of LC, for 30 days. Cytokine analyzes were performed by the ELISA method in gingival tissue (IL-6), intestinal tissue (IL-1ß, IL-6 and IL-10) and blood (IL-1ß and IL-6), the blood was also subjected to analysis biochemical (TGO, TGP, urea and creatinine) and differential leukocyte count. Fragments of the large intestine of these animals were collected and analyzed for biomarkers of oxidative stress (SOD, GSH and MDA), acetylcholinesterase (AChE) activity, and the population of Lactic Acid-Producing Bacteria in the animals' feces was counted. The use of LC adjunct to RACR resulted in a reduction in the expression of IL-6 in the gingival tissue of mice with Periodontitis (p < 0.05), for the blood inteleukins (IL-1ß and IL-6), there were no differences between the groups (p > 0.05). As for intestinal cytokines, there was a reduction in the expression of IL-10 (p < 0.05), for the groups that presented Periodontitis. Regarding intestinal oxidative stress, the animals in Groups III and IV had a reduction in MDA levels (p < 0.05), for SOD and GSH, there were no significant differences between the 4 groups studied (p < 0.05 ). It is concluded that the use of LC adjunct to RACR in mice with ligation-induced periodontitis can reduce the release of IL-6 in the gingival tissue. Regarding the intestinal effects, two effects were found: The first related to the modulation of the inflammatory response, with the reduction of MDA, in the animals that received periodontal treatment. And the second related to a pro-inflammatory effect, with the reduction of IL-10 expression (AU).

Efeitos da ingestão do suco de laranja Pera e suco de laranja Moro na microbiota intestinal e marcadores inflamatórios em indivíduos com obesidade / Effect of Pera and Moro orange juice consumption on the gut microbiota and inflammatory parameters in volunteers with obesity

A obesidade é uma doença complexa que está associada inflamação crônica de baixo grau que contribui para o desenvolvimento de diversos distúrbios metabólicos como a resistência à insulina e estudos recentes sugerem a influência da microbiota intestinal no desenvolvimento e manutenção da doença. Diversos estudos apontam para o benefício da ingestão de frutas e vegetais na prevenção e tratamento de doenças crônicas. O suco de laranja contém diversos compostos bioativos com ações anti-inflamatórias, antioxidantes com efeitos na composição da microbiota intestinal. Deste modo, o objetivo principal deste estudo foi avaliar os efeitos da ingestão do suco de laranja Pera e Moro sobre a composição da microbiota intestinal e de parâmetros inflamatórios em voluntários com obesidade e resistência à insulina. Foi realizado um ensaio clínico crossover com suplementação de suco de laranja (400ml/dia) por 15 dias com um período de washout de 40 dias. As análises de sangue, fezes, urina, composição corporal, consumo alimentar foram realizadas antes e após cada intervenção. A comparação entre os tratamentos foi realizada utilizando equações de estimativas generalizadas e adotou-se um nível de significância de 5%. Em relação à microbiota intestinal, em ambos os tratamentos, os dois filos mais abundantes foram Firmicutes e Actinobateria. Dos gêneros analisados, observou-se maior abundância de Bifidobacterium após a suplementação com o suco de laranja Moro. O suco de laranja Pera promoveu uma diminuição da zonulina e o suco de laranja Moro contribuiu para redução de citocinas inflamatórias, diminuição da pressão arterial e aumento nos níveis de acetato nas fezes. Após a separação dos voluntários por grau de obesidade, observamos que o suco de laranja Moro contribuiu para o aumento na abundância de Akkermansia, Alistipes, Bacteroides e Catenibacterium em indivíduos com obesidade grau 3. Além disso, em ambos os sucos encontramos redução da razão Firmicutes/Bacteroidetes e aumento da excreção de metabólitos de flavonoides após os tratamentos. Diante destes resultados, conclui-se que o suco de laranja Pera apresentou ações positivas sobre a permeabilidade intestinal e o suco de laranja Moro promoveu efeitos mais expressivos na modulação da inflamação associada à obesidade e da microbiota intestinal

Obesity is a complex disease that is associated with low-grade chronic inflammation, and it contributes to the development of several metabolic disorders such as insulin resistance, and recent studies suggest the influence of the intestinal microbiota in the development and maintenance of the disease. Several studies have suggested the benefit of fruits and vegetables consumption in the prevention and treatment of chronic diseases. The orange juice contains some bioactive compounds with anti-inflammatory and antioxidant actions with effects in the composition of the gut microbiota. Thus, the main objective of this study was to evaluate the effects of Pera and Moro orange juice consumption on the composition of the gut microbiota and inflammatory parameters in volunteers with obesity and insulin resistance. A crossover clinical trial was carried out with orange juice supplementation (400ml/day) for 15 days with a washout period of 40 days. Blood, feces, urine, body composition, food consumption were analyzed before and after each intervention. Comparison between treatments was performed using generalized estimating equations and a significance level of 5% was adopted. In relation to gut microbiota, in both treatments, the two most abundant phyla were Firmicutes and Actinobateria. In the analysis of bacterial genera, a greater abundance of Bifidobacterium was observed after supplementation with Moro orange juice. The Pera orange juice reduced zonulin and Moro orange juice contributed to a reduction on inflammatory cytokines, a decrease in blood pressure and an increase in acetate levels in the stool. After separating the volunteers by degree of obesity, we observed that Moro orange juice contributed to the increase in the abundance of Akkermansia, Alistipes, Bacteroides and Catenibacterium in individuals with grade 3 obesity. Furthermore, in both juices we found a reduction in the Firmicutes/Bacteroidetes ratio and increased excretion of flavonoid metabolites after treatments. Therefore, we concluded that Pera orange juice had positive actions on intestinal permeability and Moro orange juice promoted more expressive effects on the modulation of inflammation associated with obesity and on the intestinal microbiota

Characterization of metal(loid)s and antibiotic resistance in bacteria of human gut microbiota from chronic kidney disease subjects

BACKGROUND: Human Gut Microbiota (HGM) is composed of more than one thousand species, playing an important role in the health status of individuals. Dysbiosis (an HGM imbalance) is augmented as chronic kidney disease (CKD) progresses, as loss of kidney function accelerates. Increased antibiotic use in CKD subjects and consumption of nephrotoxic heavy metals and metalloids such as lead, cadmium, arsenic, and mercury in tap water increases the dysbiosis state. Studies in people with stage 3 CKD are complex to carry out, mainly because patients are self-reliant who rarely consult a specialist. The current work focused on this type of patient. RESULTS: Lead and arsenic-resistant bacteria were obtained from self-reliant (that stands on its own) stage 3 CKD subjects. Pathogen-related Firmicutes and Proteobacteria genus bacteria were observed. Resistance and potentiation of antibiotic effects in the presence of metal(loid)s in vitro were found. Furthermore, the presence of the following genes markers for antibiotic and metal(loid) resistance were identified by qPCR: oxa10, qnrB1, mphB, ermB, mefE1, arr2, sulll, tetA, floR, strB, dhfr1, acrB, cadA2k, cadA3k, arsC, pbrA. We observed a decrease in the number of metal resistance markers. CONCLUSIONS: The presence of cadA and arsC genetic markers of antibiotics and metal(loid)s resistance were detected in samples from stage 3 CKD subjects. Lower gene amplification in advanced stages of CKD were also observed, possibly associated with a decrease in resident HGM during kidney disease progression.

Aportes de la biotecnología al diagnóstico y tratamiento de la enfermedad renal crónica y comorbilidades frecuentes / Biotechnology contribution to the diagnosis and treatment of chronic kidney disease and frequent comorbidities

Este trabajo tiene como objetivo revisar las contribuciones de la biotecnología, en relación con el tratamiento, diagnóstico y la monitorización de la enfermedad renal crónica (ERC) y sus comorbilidades más frecuentes, especialmente la anemia. En relación con los tratamientos, enfocamos el desarrollo de productos biofarmacéuticos como los agentes estimulantes de la eritropoyesis (ESA), que fueron los primeros biofármacos utilizados para el tratamiento de la anemia asociada a la ERC; analizamos sus características y utilización actual después de varios años de experiencia clínica, así como también otras alternativas en desarrollo. Revisamos distintos tipos de bioterapias, la utilización de las células estromales mesenquimales de médula ósea (MSC) y tratamientos alternativos con modificaciones dietarias, que se basan en la asociación entre la microbiota intestinal de los pacientes renales crónicos y sus condiciones fisiopatológicas. Finalmente, en relación con el diagnóstico y monitorización, nos referimos al estudio y validación de biomarcadores diagnósticos, predictivos y terapéuticos que han permitido optimizar los resultados clínicos en este tipo de pacientes. (AU)

The aim of this work is to review the contributions of biotechnology, in relation to the treatment, diagnosis and monitoring of chronic kidney disease (CKD) and its most frequent comorbidities, especially anemia. Regarding the treatment, we focus on the development of biopharmaceutical products such as erythropoiesis stimulating agents (ESA), which were the first biopharmaceuticals used to treat anemia associated with chronic kidney disease (CKD). We analyzed their characteristics and their current use after several years of clinical experience, as well as other alternatives in development. We also review different types of biotherapies, the use of bone marrow mesenchymal stromal cells (MSC) and alternative treatments with dietary modifications, which are based on the association between the intestinal microbiota of chronic kidney patients and their pathophysiological conditions. Finally, in relation to diagnosis and monitoring, we refer to the study and validation of diagnostic, predictive and therapeutic biomarkers that have made clinical results possible to be optimized in this type of patient. (AU)

Gut microbiota changes in airway diseases: a systematic review / Alterações da microbiota intestinal em doenças das vias aéreas: uma revisão sistemática

Introduction: studies have highlighted the importance of gut microbiota (GM) to the host immune defenses, influencing the host development and physiology. Changes in the composition and diversity of GM have been detected in some disease and could be implicated in the pathophysiological mechanisms of them. Objective: the purpose of this study was to show an overview of the current knowledge about the GM of patients with airway diseases (AD). Methodology: the literature search was performed in four databases, using a combination of the descriptors: "Gastrointestinal Microbiome", "Gut Microbiome", "Gut Microbiota", "Cystic Fibrosis" (CF), "Asthma", "Pulmonary Hypertension" (HP) and/or "Chronic Obstructive Pulmonary Disease" (COPD). Results: fifteen studies were herein included: ten of CF and five of asthma. No study about other AD matched the inclusion criteria. In all studies about CF, changes were detected in GM, particularly quantitative and qualitative microbial changes. For asthma, data showed changes in GM also including a reduction of microbial richness, evenness and diversity and in the Bacteroidetes/Firmicutes ratio. Conclusions: the current data indicate the existence of GM changes in AD. However, due to the few studies for asthma and the lack of investigations on HP and COPD, it was not possible to confirm whether these GM changes are observed in other AD. Furthermore, this review shows the necessity of more studies in this area to characterize dysbiosis and which alterations are more frequent observed in AD patients.

Introdução: estudos têm destacado a importância da microbiota intestinal (GM) para as defesas imunológicas do hospedeiro, influenciando o desenvolvimento e a fisiologia do hospedeiro. Mudanças na composição e diversidade da GM foram detectadas em algumas doenças e podem estar implicadas nos mecanismos fisiopatológicos delas. Objetivo: o objetivo desta revisão foi avaliar estudos sobre a microbiota intestinal (MI) de pacientes com doenças das vias aéreas (DA). Metodologia: esta pesquisa bibliográfica foi realizada em quatro bases de dados, utilizando a combinação dos descritores: "Microbioma Gastrointestinal", "Microbioma Intestinal", "Microbiota Intestinal", "Fibrose Cística" (CF), "Asma", "Hipertensão Pulmonar" (HP), "Doença Pulmonar Obstrutiva Crônica" (DPOC). Resultados: quinze estudos foram incluídos: dez de FC e cinco de asma. Nenhum estudo sobre outra DA correspondeu aos critérios de inclusão. Em todos os estudos sobre FC, foram detectadas alterações na MI, particularmente alterações microbianas qualitativas e quantitativas. Para a asma, os dados mostraram mudanças na MI, incluindo também uma redução da quantidade, uniformidade e diversidade microbiana e na razão Bacteroidetes/Firmicutes. Conclusão: os dados atuais indicam a existência de alterações na MI nas DA. No entanto, devido aos poucos estudos para asma e à falta de investigações para HP e DPOC, não foi possível confirmar se essas alterações na MI são observadas em outras DA também. Além disso, esta revisão mostra a necessidade de mais estudos nessa área para caracterizar a disbiose e quais alterações são mais frequentes em pacientes com DA.

Implicaciones de la microbiota intestinal en las enfermedades crónicas del hígado / Implications of the intestinal microbiota in the chronic liver diseases

RESUMEN La microbiota se refiere al conjunto de todos los de microorganismos que se localizan de manera normal en distintos sitios de los cuerpos de los seres vivos pluricelulares, tales como el cuerpo humano. Las modificaciones del eje intestino-hígado se ha convertido en la actualidad en un grave problema científico al haberse encontrado en diversas investigaciones, que esta microbiota está relacionada con el daño hepático con independencia de la causa de la lesión hepática. Se realizó una revisión sistemática sobre las implicaciones demamicrobiota intestinal en las enfermedades hepáticas. Se realizó una revisión de artículos científicos publicados entre 2012 y 2018 en diversas bases de datos en línea. Se presenta el conocimiento existente hasta el momento sobre la microbiota intestinal en pacientes portadores de enfermedades hepáticas, con hincapié en las hepatitis C y la cirrosis hepática. La composición de microbiota de intestino estuvo asociada con el perfil inflamatorio y marcadores de fibrosis hepática, las que mejoraron con el tratamiento de antivirales de acción directa aunque las medidas de permeabilidad intestinal e inflamación permanecían inalteradas. Se reporta mejoría de los pacientes portadores de hepatitis viral tipo C, con antivirales de acción directa la cual estuvo asociada con modificaciones de la microbiota intestinal, que se correlacionó con mejoría en la fibrosis e inflamación hepática, los avances en este campo abren nuevas perspectivas en la biomedicina (AU).

SUMMARY Microbiota refers to the whole of microorganisms located in a normal way in different places of the bodies of pluricelular living beings, like the human body. The modifications of the axis intestine-liver have become a serious scientific problem, because in different researches researchers have found that this microbiota is related to hepatic damage depending on the cause of this hepatic lesion. To carry out a systematic review on the implication of intestinal macrobiota in liver diseases. The scientific articles published in the period 2012-2018 in different databases on line were reviewed. A total of 26 bibliographic sources were used, original articles and reviews. The authors present knowledge existent up to the moment on intestinal microbiota in patients who have liver diseases, making emphasis on hepatitis C and hepatic cirrhosis. The composition of the intestine microbiota was associated to an inflammatory and markers of hepatic fibrosis that improved with the treatment of direct action antivirals although the measures of intestinal permeability and inflammation remained inalterably. It is reported an improvement of patients carriers of viral hepatitis type C with the use direct action retrovirals, what was linked to modifications in the intestinal microbiota, and correlated to an improvement of fibrosis and liver inflammation; the advances obtained in this field open new perspectives in biomedicine (AU).

Suplementação de minerais por meio da castanha-do-brasil pode modular a microbiota intestinal de indivíduos saudáveis / Mineral supplementation through Brazil nuts can modulate the intestinal microbiota of healthy individuals

A castanha-do-brasil é um alimento de alta complexidade nutricional, devido ao alto teor de selênio, micronutriente com ação antioxidante e anti-inflamatória, e de outros importantes componentes, como fibras, ácidos graxos insaturados, compostos fenólicos e diversos minerais, como zinco, cobre e magnésio. Essa noz é amplamente consumida pela população brasileira e mundial e seus efeitos à saúde devem ser compreendidos em todas as vertentes. Até o momento, não eram conhecidos os efeitos da ingestão dessa castanha na constituição de bactérias intestinais, cuja relevância vem sendo exponencialmente comprovada na literatura nacional e mundial devido sua participação em importantes processos no contexto saúde e doença. Nesse sentido, o objetivo deste trabalho foi avaliar a composição da microbiota intestinal e o perfil de minerais (metaloma) no organismo após a ingestão de castanha-do-brasil (Bertholletia excelsa H.B.K.). Este estudo prospectivo foi composto por 97 indivíduos sem doenças crônicas não transmissíveis, de ambos os gêneros, com idade média de 28,7 ± 8,5 anos. Os participantes foram avaliados antes e após a suplementação de uma unidade de castanha-do-brasil (~370 µg de selênio) por dia, durante 60 dias, quanto ao status de minerais (plasma, eritrócitos e fezes), atividade da enzima glutationa peroxidase (GPX), concentração de selenoproteína P (SEPP), avaliação da ingestão alimentar (recordatório alimentar de 24 horas) e caracterização do microbioma intestinal. Os dados brutos do microbioma foram analisados por meio do software Quantitative Insight into Microbial Ecology (v1.9.0) e a estatística foi realizada utilizando o pacote R (v1.1.463). Nossos resultados indicaram que a castanha-do-brasil melhorou significativamente o status de selênio da população, de acordo com o aumento expressivo das concentrações no organismo (plasma, eritrócitos e fezes) e de seus marcadores funcionais (selenoproteína P e atividade da GPX) (p<0,0001). A intervenção também alterou a concentração de outros elementos químicos (cobalto, arsênio, manganês, bário, chumbo, cobre, zinco, alumínio, ferro e magnésio) no plasma, eritrócitos e fezes (p<0,001). Esse estudo foi inédito em reportar os efeitos da intervenção com castanha-do-brasil na comunidade bacteriana intestinal. Apesar da composição global do microbioma intestinal não ter sido alterada após a ingestão de castanha, a abundância de gêneros importantes à saúde humana, como Faecalibacterium, Bilophila e Bulleidia, foi aumentada. Além disso, o perfil metalômico nas fezes também influenciou a constituição e distribuição de grupos bacterianos, após o consumo da noz. Observamos também correlações significativas entre os minerais avaliados e as bactérias produtoras de ácidos graxos de cadeia curta, como Prevotella, Ruminococcus, Oscillospira e Coprococcus. Portanto, pode-se concluir que a intervenção com castanha-dobrasil beneficiou a constituição e distribuição da microbiota intestinal e evidenciou a influência do perfil metalômico nas fezes sobre grupos bacterianos importantes à saúde humana

Brazil nut is a food of high nutritional complexity, due to the high selenium content, micronutrient with antioxidant and anti-inflammatory action, and other important components such as fibers, unsaturated fatty acids, phenolic compounds and various minerals, like zinc, copper and magnesium. This nut is widely consumed by the Brazilian and world population and its health effects must be understood in all aspects. To date, the effects of ingestion of this nut on the constitution of intestinal bacteria were unknown, whose relevance has been exponentially proven in the national and world literature due to its participation in important processes of health and disease. In this sense, the objective of this work was to evaluate the composition of the intestinal microbiota and the mineral profile (metalloma) in the organism after ingestion of Brazil nuts (Bertholletia excels H.B.K.). This prospective study consisted of 97 subjects without chronic noncommunicable diseases of both genders, with a mean age of 28.7 ± 8.5 years. Participants were evaluated before and after supplementation with one unit of Brazil nut (~ 370 µg selenium) per day for 60 days for mineral status (plasma, erythrocytes and feces), glutathione peroxidase (GPX), selenoprotein P (SEPP) concentration, assessment of food intake (24-hour dietary recall) and characterization of the intestinal microbiome. Raw microbiome data were analyzed using Quantitative Insight into Microbial Ecology software (v1.9.0) and statistics were performed using the R package (v1.1.463). Our results indicated that Brazil nuts significantly improved the selenium status of the population, according to the significant increase in concentrations in the body (plasma, erythrocytes and feces) and its functional markers (selenoprotein P and GPX activity) (p <0.0001). The intervention also altered the concentration of other chemical elements (cobalt, arsenic, manganese, barium, lead, copper, zinc, aluminum, iron and magnesium) in plasma, erythrocytes and feces (p <0.001). This study was unprecedented in reporting the effects of Brazil nut intervention on the intestinal bacterial community. Although the overall composition of the intestinal microbiome did not change after ingestion of nuts, the abundance of genera important to human health, such as Faecalibacterium, Bilophila and Bulleidia, was increased. In addition, the metallomic profile in faeces also influenced the constitution and distribution of bacterial groups after nut consumption. We also observed significant correlations between the evaluated minerals and short chain fatty acid producing bacteria, such as Prevotella, Ruminococcus, Oscillospira and Coprococcus. Therefore, it can be concluded that the intervention with Brazil nuts benefited the constitution and distribution of the intestinal microbiota and evidenced the influence of the fecal metallomic profile on bacterial groups important to human health

Intestinal microbiota changes after solid organ transplantation: a systematic review

Introduction: The intestinal microbiota may undergo changes after solid organ transplantation. The purpose of this systematic review was to characterize the intestinal microbiota of patients undergoing solid organ transplantation. Methods: MEDLINE, EMBASE and Cochrane Library databases were searched from inception to July 21, 2017. Studies of patients undergoing solid organ transplantation that evaluated changes in intestinal microbiota composition and one of the following outcomes were included: post-transplant weight, new-onset diabetes after transplantation, delayed graft function, acute rejection, graft and patient survival, and post-transplant infections. Results: Out of 765 studies found in this search, two studies (86 patients) fulfilled inclusion criteria. Both studies assessed kidney transplantation recipients, and a reduction in bacterial species diversity after transplantation was observed. Changes in intestinal microbiota were associated with acute rejection in both studies. One study reported diarrhea and urinary infections, while the other one reported urinary and respiratory infections. None of them reported other outcomes of interest. Conclusion: Changes in intestinal microbiota were observed after kidney transplantation, and they were associated with higher incidence of acute rejection and infections in transplant recipients. However, data are still scarce and more studies are needed to evaluate if microbiota changes have an impact on post-transplant outcomes. (AU)

The cross-talk between the kidney and the gut: implications for chronic kidney diseaseThe cross-talk between the kidney and the gut: implications for chronic kidney disease

In recent decades, special attention has been given to the potential association between the gut ecosystem and chronic diseases. Several features and complications of chronic kidney disease (CKD) may induce an unbalanced gut environment, leading to unfavorable consequences for a patient's health. The first section of this review is dedicated to a description of some aspects of gut microbiota and intestinal barrier physiology. The following section explores the impact of CKD on the gut ecosystem and intestinal barrier, particularly the association with uremic toxins, inflammation, and immunodeficiency. Finally, the review describes the state of the art of potential therapies with prebiotics, probiotics, and synbiotics employed to modulate the gut environment and to reduce the generation of colon-derived uremic toxins in CKD.

Efeito de uma associação de cepas probióticas contendo lactobacillus e bifidobacterium na modulação da microbiota intestinal em pacientes constipados / Effects of association of probiotic strains containing lactobacillus and bifidobacterium on modulation of the intestinal microbiota in constipated patients

Introdução: a constipação é uma doença crônica que afeta a população mundial, podendo ser consequência do desequilíbrio da microbiota intestinal, conhecida como disbiose. Nesse contexto, os probióticos vêm sendo utilizados com o objetivo de promover o seu equilíbrio, a fim de mantê-la saudável (eubiose). Objetivo: avaliar, em um estudo duplo-cego, randomizado, placebo-controlado, se o uso de uma associação de cepas probióticas contendo lactobacillus e bifidobacterium por 28 dias pode modular a microbiota intestinal em pacientes constipados. Método: a atividade da associação de cepas probióticas foi comparada com placebo (maltodextrina) após a suplementação por 28 dias. Os pacientes foram avaliados por meio da análise de metagenômica e da melhora dos sintomas relacionados à constipação. Os dados do perfil da população de microrganismos presentes no intestino dos pacientes foram correlacionados com os resultados da avaliação dos sintomas abdominais e da percepção de bem-estar geral. O aumento do número de evacuações e a melhora do trânsito intestinal foram avaliados durante o estudo. Resultados: as proporções do gênero Bifidobacterium no grupo teste e controle foram 0.45% vs 0.24% no final do estudo, respectivamente (p<0,05). Adicionalmente, a diferença entre os grupos que receberam associação de cepas probióticas contendo lactobacillus e bifidobacterium e placebo permaneceu também significativamente alta com relação às espécies de Lactobacillus (1,21% vs 0,12%) após 28 dias de tratamento (p<0,05). Além disso, os participantes que receberam o probiótico apresentaram uma tendência de melhora sintomática baseada na comparação da sua microbiota e as respostas oriundas da avaliação dos sintomas abdominais e bem-estar geral. Nenhum evento adverso grave foi relatado. Conclusão: a formulação probiótica modulou a microbiota intestinal de forma diferente do placebo nos participantes do estudo. O consumo dos probióticos aumentou significativamente as bactérias benéficas e reduziu as potencialmente maléficas, contribuindo para o equilíbrio da microbiota intestinal.

Introduction: constipation is a chronic disease that affects the world population, being a consequence of the imbalance of the intestinal microbiota, known as dysbiosis. In light of this context, the probiotics have been used to trigger microbiota intestinal balance, in order to keep it healthy (eubiose) Aim: to evaluate in a double-blind, randomized, placebo-controlled study whether the use of association of probiotic strains containing lactobacillus and bifidobacterium for 28 days can modulate the intestinal microbiota of the constipated participants. Methods: the activity of association of probiotic strains was compared to placebo (maltodextrin) after 28 days of consumption. The patients were evaluated by using metagenomics analyses and improved constipation symptoms. The dates of microorganisms population profile into patients gut were correlated with results of abdominal symptoms evaluation and well-being perception. The increase in the number of evacuations and the intestinal transit were evaluated during the study. Results: the proportions of the genus Bifidobacterium in the test groups and the control group were 0.45% vs 0.24% at the end of the study, respectively (p<0.05). Additionally, the difference between the groups that received association of probiotic strains containing lactobacillus and bifidobacterium and the placebo remained higher for species of the genus Lactobacillus (1.21% vs 0.12%) after 28 days of use (p<0.05). Furthermore, the participants who received the probiotic had a tendency to improve symptomatic based on comparisons of their microbiota and the responses provided patients' abdominal symptoms and well-being. There were no reports of serious adverse events during the study. Conclusion: the probiotic formulation modulated the intestinal microbiota differently from the placebo in constipated participants included in this study. The use of this probiotic significantly increased beneficial bacteria and decreased potentially harmful microbes, which contributed to the maintenance of a healthy intestinal microbiota.

THE INTESTINAL MICROBIOTA AND THE ROLE OF PROBIOTICS IN IRRITABLE BOWEL SYNDROME: a review

Irritable bowel syndrome is a common, chronic relapsing gastrointestinal disorder that affects 7%-22% of the population worldwide. According to Rome III Criteria, the disorder is defined by the coexistence of abdominal discomfort or pain associated with an alteration in bowel habits. Its pathophysiology is not completely understood but, in addition to some important abnormalities, the disturbed intestinal microbiota has also been described supported by several strands of evidence. The treatment of irritable bowel syndrome is based upon several therapeutic approaches but few have been successful or without adverse events and more recently the gut microbiota and the use of probiotics have emerged as a factor to be considered. Probiotics are live micro-organisms which when consumed in adequate amounts confer a health benefit to the host, such as Lactic bacteria among others. An important scientific rationale has emerged for the use of probiotics in irritable bowel syndrome, although the data regarding different species are still limited. Not all probiotics are beneficial: it is important to select the specific strain which should be supported by good evidence base. The mechanisms of action of probiotics are described and the main strains are quoted.

A síndrome do intestino irritável é uma enfermidade crônica recidivante, que afeta 7%-22% da população mundial. Segundo os denominados Critérios de Roma III, a síndrome do intestino irritável é definida pela coexistência de dor ou desconforto abdominal associados à alteração do hábito intestinal. A fisiopatologia não é completamente esclarecida mas, além algumas importantes alterações descritas, alterações na microbiota intestinal têm tambem sido relatadas, suportadas por diferentes graus de evidência. O tratamento da síndrome do intestino irritável é baseado em diversas abordagens terapêuticas, mas, poucas tem resultados efetivamente satisfatórios ou sem a ocorrência de eventos adversos. Mais recentemente, a microbiota intestinal e o uso de probióticos têm sido considerados como fatores importantes a serem considerados. Probióticos são microrganismos vivos que, quando consumidos em quantidades adequadas, contribuem para a saúde do hospedeiro, como por exemplo, Lactobacillus acidophilus, dentre outras. Importantes justificativas científicas têm sido citadas sobre o uso de probióticos na síndrome do intestino irritável, embora sejam ainda limitados dados sobre as diferentes espécies bacterianas constituintes dos probióticos. Não todos os probióticos são benéficos nesse caso: é importante selecionar as cepas específicas as quais devem ser suportadas por evidências científicas satisfatórias. Os mecanismos de ação dos probióticos são descritos e citadas as principais cepas.