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Título: Efeito do zinco no crescimento físico, translocação bacteriana e resposta inflamatória em ratos wistar desafiados pela dieta básica regional e diarreia osmótica
Título em inglês: Effect of zinc on the physical growth, bacterial translocation and inflammatory response in wistar rats challenged by a regional staple diet and osmotic diarrhoea
Autor(es): Almeida, Camila de Albuquerque
Orientador(es): Oriá , Reinaldo Barreto
Palavras-chave: Diarreia
Transtornos da Nutrição Infantil
Zinco
Data do documento: 2012
Citação: ALMEIDA, C. A. (2012)
Resumo: O ciclo vicioso de desnutrição e diarreia infantil pode resultar em severas consequências para o desenvolvimento. Estudos têm demonstrado a eficácia de zinco no tratamento da diarreia. Examinamos o efeito do acetato de zinco por via oral (500 mg/L na água de beber) em ratos Wistar recém-desmamados, desafiados pela desnutrição causada pela dieta básica regional (DBR, com composição de 9% de proteína, 70% de carboidrato e 0,3% de gordura) durante duas semanas, e pela diarreia osmótica induzida por uma solução saturada de lactose (via gavagem, 30g/kg) nos últimos sete dias do experimento. Os protocolos deste estudo foram previamente aprovados pelo Comitê de Ética em Pesquisa Animal da Universidade Federal do Ceará. Escores de diarreia osmótica foram classificados como se seguem: 0-fezes normais; 1- fezes úmidas; 2-fezes pastosas; 3-fezes semilíquidas; 4-diarreia aquosa. As fezes foram verificadas para o escore de diarreia 24h após a ingestão da lactose. O sangue foi coletado para mensurar o nível de zinco sérico, usando espectroscopia de absorção atômica. Em seguida, os ratos foram sacrificados para coleta do jejuno que foi processado histologicamente para análise morfométrica de vilos, criptas, razão vilo:cripta, contagem de células caliciformes e imunohistoquímica para vilina. Além disso, avaliamos o perfil intestinal de citocinas por ELISA em amostras congeladas. Em um subconjunto de animais, os nódulos linfáticos mesentéricos e o baço foram colhidos em condições assépticas para estudos de translocação bacteriana. O linfonodo mesentérico e o baço foram removidos, pesados, homogeneizados e semeados em agar MacConkey para a quantificação de unidades formadoras de colônias (UFC). A DBR causou redução significativa (p<0,05) do ganho de peso ponderal e da altura dos vilos, aumento significativo da profundidade das criptas e redução da razão vilo:cripta. Houve redução da expressão de vilina tecidual e alteração da borda em escova dos vilos e ainda redução da contagem de células caliciformes. Além disso, a DBR causou redução dos níveis séricos de zinco, com alterações hematológicas e aumento significativo nos níveis teciduais de IL-1β, IL-10 e TNF-α. O efeito combinado da solução saturada de lactose e da DBR induziu diarreia osmótica e perda do ganho de peso ponderal, contudo houve aumento dos níveis séricos de zinco, com mesmo nível de atividade inflamatória. Além disso, houve aumento significativo de translocação bacteriana no linfonodo e no baço, entretanto houve melhora nas alterações histológicas e da expressão de vilina e de células caliciformes. O zinco melhorou o ganho de peso corporal somente na presença da diarreia osmótica. A suplementação de zinco melhorou a altura dos vilos, profundidade das criptas, somente no grupo desnutrido com DBR, mas melhorou a razão vilo:cripta em ambos os grupos. Ainda, a expressão de vilina foi aumentada no grupo desutrido controle tratado com zinco. A suplementação com zinco reduziu os níveis teciduais de citocinas inflamatórias e o quadro diarreico, com menor translocação no grupo com DBR e lactose com o tratamento de zinco. Nossos resultados apoiam o benefício do tratamento com zinco no ciclo vicioso de diarreia
Abstract: The malnutrition/diarrhea vicious cycle may result in serious consequences for human development. Studies have documented the effectiveness of zinc for diarrhea treatment. We examined the effect of oral zinc acetate (500 mg/L in drinking water) to weanling rats, challenged by under nutrition using a regional basic diet (RBD, with 9% of protein, 70% of carbohydrate, and 0.3% of fat) for two weeks and by osmotic diarrhea induced by a saturated lactose solution (given by oral gavage, 30 g/Kg) in the last 7 days. Protocols from this study were previously approved by the Ethical Committee for Animal Research of the Federal University of Ceara. Diarrheal scores were graded as follows: 0-normal stools; 1-wet stools; 2-pasty stools; 3-semiliquid stools; 4-watery diarrhea. Rat stools were checked 24h post- lactose intake. Blood was drawn for zinc serum level measurements using atomic absorption spectroscopy. Afterwards, rats were euthanized to harvest jejunum tissue for histological processing, morphological analyses of villus, crypt and villus/crypt ratio, goblet cell counts, and villin immunohistochemistry. In addition, we measured intestinal cytokine profile by ELISA from frozen samples. In a subset of animals, mesenteric lymph nodes and spleen were harvested under aseptic condition for bacterial translocation studies. The mesenteric lymph node and spleen were removed, weighed, homogenized and plated onto agar MacConkey for quantification of aerobic colony-forming units/gram. The RBD caused significant reductions in weight gain and villus height (p<0.05), significant augment of crypt depth, and reduction of the villus/crypt ratio. There were reductions in the tissue villin expression, villus brush border changes, and lower goblet cell numbers with RBD challenge. Furthermore, the RBD challenge reduced zinc serum levels with hematological alterations and significant higher jejunal IL-1β, IL-10, and TNF-α levels. The compound effect of saturated lactose solution and RBD induced osmotic diarrhea and weight gain loss, however with increased serum zinc levels and same inflammatory status. There was a significant bacterial translocation to the lymph nodes and spleen induced by RBD and lactose challenge, albeit with histology improvement, increased villin expression and goblet cell counts. Zinc supplementation improves weight gain only with osmotic diarrhea. Zinc treatment improved villus height and crypt depth only in the DBR-undernourished group without diarrhea. However, the villus:crypt ratio was improved in both groups by zinc supplementation. Furthermore, villin expression was higher in the zinc-treated undernourished control group. Zinc supplementation reduced the jejunal inflammatory cytokine levels and diarrhea scores with lower bacterial translocation in the RBD and lactose group and supplemented with zinc. Altogether, our findings support the use of zinc supplementation to break the vicious cycle of diarrhea and malnutrition in children.
Descrição: ALMEIDA, Camila de Albuquerque. Efeito do zinco no crescimento físico, translocação bacteriana e resposta inflamatória em ratos wistar desafiados pela dieta básica regional e diarreia osmótica. 2012. 22 f. Dissertação (Mestrado em Ciências Médicas) - Universidade Federal do Ceará. Faculdade de Medicina, Fortaleza, 2012.
URI: http://www.repositorio.ufc.br/handle/riufc/10624
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