A doença de Alzheimer e sua relação com o eixo microbiota-intestino-cérebro / Alzheimer's disease and its relationship with the microbiota-gut-brain axis

ABSTRACT Background: Alzheimer's disease (AD) is a progressive and irreversible neurodegenerative disease, characterized by the accumulation of amyloid plaques and neurofibrillary tangles in the brain. Several pathways enable bidirectional communication between the central nervous system (CNS), the intestine and its microbiota, constituting the microbiota-gut-brain axis. Objective: Review the pathophysiology of AD, relate it to the microbiota-gut-brain axis and discuss the possibility of using probiotics in the treatment and/or prevention of this disease. Methods: Search of articles from the PubMed database published in the last 5 years (2017 to 2022) structure the narrative review. Results: The composition of the gut microbiota influences the CNS, resulting in changes in host behavior and may be related to the development of neurodegenerative diseases. Some metabolites produced by the intestinal microbiota, such as trimethylamine N-oxide (TMAO), may be involved in the pathogenesis of AD, while other compounds produced by the microbiota during the fermentation of food in the intestine, such as D-glutamate and fatty acids short chain, are beneficial in cognitive function. The consumption of live microorganisms beneficial to health, known as probiotics, has been tested in laboratory animals and humans to evaluate the effect on AD. Conclusion: Although there are few clinical trials evaluating the effect of probiotic consumption in humans with AD, the results to date indicate a beneficial contribution of the use of probiotics in this disease.

RESUMO Contexto: A doença de Alzheimer (DA) é uma doença neurodegenerativa progressiva e irreversível, caracterizada pelo acúmulo de placas amiloides e emaranhados neurofibrilares no cérebro. Diversas vias possibilitam uma comunicação bidirecional entre o sistema nervoso central (SNC), o intestino e sua microbiota, constituindo o eixo microbiota-intestino-cérebro. Objetivo Revisar a fisiopatogenia da DA, relacioná-la com o eixo microbiota-intestino-cérebro e discutir sobre a possibilidade do uso de probióticos no tratamento e/ou prevenção desta doença. Métodos: Busca de artigos da base de dados PubMed publicados nos últimos 5 anos (2017 a 2022) para estruturar a revisão narrativa. Resultados A composição da microbiota intestinal influencia o SNC, resultando em modificações no comportamento do hospedeiro e pode estar relacionada com o desenvolvimento de doenças neurodegenerativas. Alguns metabólitos produzidos pela microbiota intestinal, como o N-óxido de trimetilamina (TMAO), podem estar envolvidos na patogênese da DA, enquanto, outros compostos produzidos pela microbiota durante a fermentação de alimentos no intestino, como o D-glutamato e os ácidos graxos de cadeia curta, são profícuos na função cognitiva. O consumo de microrganismos vivos benéficos à saúde, os probióticos, tem sido testado em animais de laboratório e humanos para avaliação do efeito na DA. Conclusão Embora haja poucos ensaios clínicos que avaliem o efeito do consumo de probióticos em humanos com DA, os resultados até o momento indicam uma contribuição benéfica do uso de probióticos nesta doença.

Comparison betweent the effects of swimming and treadmill-based aerobic training protocols in diabetic rats / Comparação entre os efeitos de natação e protocolos de treinamento aeróbio em esteira em ratos diabéticos

Background: Type 1 diabetes mellitus (DM1) can cause damage to several physiological systems.Objectives: To compare and characterize the effects of aerobic exercise training (ET) performed by swimming with those of ET performed on a treadmill on the skeletal muscle and heart of rats with DM1. Methods: 41 male Wistar rats were randomized into four groups: nondiabetic control (CTR), diabetic control (DMC), diabetic trained on the treadmill (DMT), and diabetic trained by swimming (DMS). The trained groups performed aerobic exercise training for 8 weeks, 5 times a week, 60 min per day. Exercise tolerance, blood glucose, body weight, wet weight of the skeletal muscles and left ventricle (LV), muscle glycogen, cross-sectional area of skeletal muscles, and cross-sectional diameter and collagen volume fraction of the LV were evaluated.Results: The results were expressed as mean ± standard deviation of the mean and submitted to two-way ANOVA with post-hoc Bonferroni test. Aerobic ET protocols applied to animals with DM1, regardless of the ergometer, showed satisfactory results (p < 0.05) when compared to the control groups: improved exercise tolerance, increased glycogen content of the soleus and extensor digitorum longus (EDL) muscles and increased cross-sectional diameter of the left ventricular cardiomyocytes. In some variables, such as exercise tolerance and cross-sectional area of the soleus and EDL muscles, DMT showed better results than DMS (p < 0.05). On the other hand, DMS showed increased cross-sectional diameter of cardiomyocytes when compared with the DMT group. Conclusion: Both aerobic ET protocols offered benefits to animals with diabetes; however, due to the specific characteristics of each modality, different physiological adaptations were observed between the trained groups

Serum myristic fatty acid negatively correlates with anti-inflammatory adiponectin/leptin ratio in obese adolescents: effects of long- term therapy / O ácido graxo mirístico sérico correlaciona-se negativamente com a razão adiponectina/leptina anti-inflamatória em adolescentes obesos: efeitos da terapia de longo prazo

Obesity is related to metabolic disorders partially mediated by inflammatory state. In this way, adiponectin/leptin ratio is considered an anti-inflammatory biomarker related to cardiovascular risks. Evidence suggest that decrease in saturated fatty acid intake is an important dietary recommendation to reduce cardiovascular risk factors. Thus, the purpose of the present study was to evaluate if serum myristic fatty acid can modulate metabolic profile and inflammatory process in obese adolescents after weight-loss therapy. Twenty-nine obese post-pubertal obese adolescents, aged 14 to 19 years, were submitted to the long-term interdisciplinary treatment, including physical exercise, clinic, nutritional and psychological intervention. The blood samples were collected to glycaemia, insulin, lipid profile, leptin and adiponectin analysis. Serum fatty acid composition was performed by technical of chromatography in fizzy phase. The therapy promoted significant improvement in body mass, BMI, subcutaneous and visceral fat, insulin, lipid profile, leptin and leptin/adiponectin ratio. Significant decrease in myristic fatty acid was observed. Simple linear regression analysis showed that myristic fatty acid was positively associated with changes in triglycerides and very low density lipoprotein cholesterol, and was negatively associated with adiponectin/leptin ratio. In summary, we observed that long-term weight loss therapy was effective to improve metabolic/inflammatory profile and serum myristic fatty acid. Moreover, our results suggested the relation between changes in serum myristic fatty acids with the anti-inflammatory adiponectin/ leptin ratio, which may modulate metabolic and inflammatory process related to obesity

A obesidade está relacionada a distúrbios metabólicos parcialmente mediados por um estado inflamatório. Desta forma, a razão a diponectina/leptina é considerada um biomarcador anti-inflamatório relacionado aos riscos cardiovasculares. Evidências sugerem que a diminuição na ingestão de ácidos graxos saturados seja uma recomendação dietética importante para reduzir os fatores de risco cardiovascular. Assim, o objetivo do presente estudo foi avaliar se o ácido graxo mirístico sérico pode modular o perfil metabólico e processos inflamatórios em adolescentes obesos após a terapia para perda de peso. Vinte e nove adolescentes pós-púberes e obesos de 14 a 19 anos de idade foram submetidos a um tratamento interdisciplinar de longo prazo, incluindo exercício físico, intervenção clínica, nutricional e psicológica. As amostras de sangue foram coletadas para análise da glicemia, insulina, perfil lipídico, leptina e adiponectina. A composição de ácidos graxos séricos foi realizada por técnicas de cromatografia em fase gasosa. A terapia promoveu uma melhora significativa na massa corporal, IMC, gordura subcutânea e visceral, insulina, perfil lipídico, leptina e a razão leptina/adiponectina. Observou-se uma diminuição significativa na concentração sérica de ácido graxo mirístico. A análise de regressão linear simples mostrou que o ácido graxo mirístico foi positivamente associado a alterações nos triglicerídeos e colesterol de lipoproteínas de muito baixa densidade e foi associado negativamente à proporção de adiponectina/leptina. Em resumo, observamos que a terapia de perda de peso a longo prazo foi efetiva na melhora do perfil metabólico/inflamatório e do ácido graxo mirístico sérico. Além disso, nossos resultados sugerem uma relação entre as alterações no ácido graxo mirístico séricos e a razão adiponectina/leptina antiinflamatória, que podem modular processos metabólicos e inflamatórios relacionados à obesidade

Dieta palatável hiperlipídica modifica o metabolismo cerebral e do tecido adiposo de ratos, dependendo da idade e do tempo de tratamento / Hyperlipidic palatable diet5 modify rats brain and adipose tissue metabolism, dependently from treatment duration and age of start

Demonstramos anteriormente que a ingestão contínua de dieta pala hiperlipídica (PL) ou de ciclos alternados de dieta padrão (C) com diet (dieta mista - M) induziram obesidade em ratos. No presente e: investigamos a relevância da idade do animal e da duração do tratamento essas dietas sobre: a adiposidade, o metabolismo da glicose cerebral adipócitos isolados, a expressão gênica da adiponectina e a quantidade receptores de leptina e insulina. Ratos Wistar machos receberam dietas C, PL ou M, durante 3 diferentes períodos: dos 30 aos 60; dos 30 aos 90 ou dos 60 aos 90 dias de vida. 0 ganho de peso corporal foi maior nos grupos PL30-90, PL60-90, M60-90 e M30-90, embora a ingestão calórica tenha diminuído nos grupos PL60-90, M60-90 e M30-90. 0 conteúdo de lipídios da carcaça aumentou em todos os grupos PL e M. Os grupos PL30-60, PL30-90, M30-60 e M30-90 apresentaram hiperglicemia, todos os grupos PL e os M60-90 e M30-90 apresentaram hiperleptinemia, e os grupos PL30-60, PL60-90, M60-90 e M30-90 hiperinsulinemia. 0 consumo cerebral basal de glicose e a quantidade receptor de insulina no hipotálamo diminuíram no grupo M30-60. A taxa lipogênese do cérebro aumentou nos grupos PL30-90 e M30-90. 0 diâmetro área e o volume dos adipócitos isolados do RET aumentaram nos grupos M, 30-60 e 30-90; e nos adipócitos do EPI nos grupos PL e M (30-9 concentração sérica de triglicerídeos foi maior em todos os animais tratados com dieta mista. Nesses grupos a taxa de incorporação de glicose em lipídeos nos adipócitos do RET estava elevada, assim como no EPI dos grupos P 90 e M60-90. Nos adipócitos do RET dos grupos 30-90 (PL e M), M60 M30-60 e nos do EPI dos grupos PL e M (30-90) e M60-90, observe elevação da taxa de oxidação de glicose em C02. A quantidade de receptor para leptina aumentou no RET dos grupos PL e M (30-60) e no EPI do M30-90. 0 presente estudo demonstrou que a ingestão de dieta PL ou M elevou a adiposidade independente do tempo e idade do tratamento. Entretanto, modificou o metabolismo dos adipócitos in vitro, dependente do depósito de gordura estudado, e o metabolismo de glicose no cérebro nos anil principalmente, quando tratados a partir dos 30 dias de vida. Além disso, ter efeito aterogênico por inibir a expressão gênica de adiponectina.