Resistant starch supplementation effects on plasma indole 3-acetic acid and aryl hydrocarbon receptor mRNA expression in hemodialysis patients: Randomized, double blind and controlled clinical trial / Efeitos da suplementação de amido resistente no ácido indol-3-acético plasmático e na expressão do mRNA do receptor aril-hidrocarboneto em pacientes em hemodiálise: ensaio clínico randomizado, duplo-cego e controlado

ABSTRACT Introduction: Gut microbiota imbalance is linked to high uremic toxins production such as indole-3-acetic acid (IAA) in chronic kidney disease patients. This toxin can activate the aryl hydrocarbon receptor (AhR), a ligand-activated transcription factor involved with inflammation. Strategies to restore gut microbiota balance can be associated with reduced production of IAA and its deleterious effects. This study aimed to evaluate prebiotic resistant starch (RS) supplementation effects on IAA plasma levels and AhR mRNA expression in CKD patients on hemodialysis (HD). Methods: This randomized, double-blind and placebo-controlled clinical trial evaluated forty-two stable HD patients allocated in RS (n=22) or placebo (n=20) groups. Patients received, alternately, cookies and sachets containing 16 g/day of RS (Hi-Maize 260®) or manioc flour for four weeks. Fasting pre-dialysis blood samples were collected and IAA plasma levels measured by high performance liquid chromatography. Peripheral blood mononuclear cells were isolated and processed for AhR and nuclear factor kappa B (NF-κB) mRNA expression analyzes by quantitative real-time PCR. Anthropometric and biochemical parameters, as well as food intake were also evaluated. Results: Thirty-one patients completed the study, 15 in the RS group and 16 in the placebo group. Although there was no significant alteration in IAA plasma levels, neither in AhR mRNA expression and NF-κB mRNA expression after RS supplementation, a positive correlation (r=0.48; p=0.03) was observed between IAA plasma levels and AhR expression at baseline. Conclusion: Even though prebiotic RS supplementation did not influence IAA levels or AhR expression, their positive association reinforces a possible interaction between them.

RESUMO Introdução: O desequilíbrio da microbiota intestinal associa-se à alta produção de toxinas urêmicas tais como ácido indol-3-acético (AIA), em renais crônicos. Essa toxina ativa o receptor aril hidrocarboneto (AhR) - fator de transcrição ativado por ligante, na inflamação. Restaurar o equilíbrio da microbiota intestinal associa-se à produção reduzida de AIA e efeitos deletérios. Avaliamos os efeitos da suplementação de amido resistente prebiótico (AR) sobre AIA sérico e expressão de AhR mRNA em renais crônicos em HD. Métodos: Estudo clínico randomizado, duplo-cego, controlado por placebo, com 42 pacientes em HD, nos grupos AR (n = 22) ou placebo (n = 20). Os pacientes receberam, alternadamente, biscoitos e sachês com 16 g/dia de AR ou polvilho - 4 semanas. Coletamos amostras de sangue em jejum pré-diálise e medimos níveis séricos de AIA por cromatografia líquida de alta eficiência. Isolamos e processamos as células mononucleares do sangue periférico para avaliar expressão AhR mRNA e NF-κB por PCR quantitativo em tempo real. Avaliamos parâmetros antropométricos, bioquímicos e ingestão alimentar. Resultados: 31 pacientes, 15 AR e 16 no placebo. Apesar de não apresentarem alteração significativa nos níveis de AIA, nas expressões de AhR ou NF-κB mRNA pós- suplementação com AR, foi verificada uma correlação positiva (r = 0,48; p = 0,03) entre AIA sérico e expressão de AhR na linha basal. Conclusão: Embora a suplementação com o prebiótico de AR não tenha influenciado os níveis de AIA ou a expressão de AhR, sua associação positiva reforça possível interação entre eles.

Efeito de um suplemento nutricional na proteção contra os danos decorrentes da poluição em queratinócitos: comprovação in vitro / Effect of a nutritional supplement in the protection against keratinocyte damage due to pollution: in vitro confirmation

Introdução: A interação da pele com poluentes atmosféricos tem demonstrado efeitos na barreira cutânea, assim como o desencadeamento de processos oxidativos relacionados ao envelhecimento prematuro da pele. O receptor de aril hidrocarbonetos (ArH) é proteína de transcrição que interage com os xenobióticos, regulando a transcrição de genes envolvidos com estresse oxidativo, inflamação, imunossupressão e pigmentação, além de levar a processos relacionados ao envelhecimento e carcinogênese. Objetivo: Avaliar a eficácia antipoluente de uma associação antioxidante na prevenção da translocação nuclear do receptor AhR Métodos: Um modelo in vitro (cultura de queratinócitos) foi exposto à fumaça de cigarro, e a presença de AhR foi medida por ensaio Elisa-sanduíche. Resultados: A cultura tratada demonstrou inibição da translocação nuclear do AhR em todas as concentrações avaliadas: aumentos de ArH de 75,38%; 59,88% e 117,79% são observados nas concentrações de 0,316; 0,100 e 0,0316mg/ml, respectivamente. Conclusão: Os resultados sugerem a capacidade da formulação avaliada em prevenir a ativação de genes responsáveis pelos efeitos nocivos da fumaça de cigarro.

Introduction: The interaction between the skin and air pollutants has demonstrated effects in the cutaneous barrier, as well as triggering oxidative processes related to premature ageing of the skin. The aryl hydrocarbon receptor (ArH) is a transcription protein that interacts with xenobiotics, regulating the transcription of genes involved with oxidative stress, inflammation, immunosuppression and pigmentation, besides leading to processes related to ageing and carcinogenesis. Objective: Evaluate the anti-pollution efficacy of an antioxidant association for the prevention of the nuclear translocation of the AhR receptor. Methods: A in vitro model (keratinocyte culture) was exposed to cigarette smoke and the presence of AhR was measured through sanduwich ELISA assay. Results: The treated culture demonstrated inhibition of the nuclear translocation of AhR in all concentrations evaluated: ArH increase of 75.38%; 59.88% and 117.79% are seen with the concentrations of 0.316; 0.100 and 0.0316mg / mL, respectively. Conclusion: The results suggest the ability of the formulation analyzed in preventing the activation of genes responsible for the damaging effects of cigarette smoke.

Efeitos da participação de esteroides-like provenientes da poluição atmosférica no epitélio das vias aéreas em camundongos machos e fêmeas / Effects of the participation of steroid-like compounds from air pollution in the airway epithelium of male and female mice

O epitélio nasal é a primeira porção do sistema respiratório a entrar em contato com o ambiente externo. Partículas da poluição do ar, principalmente os compostos orgânicos absorvidos, podem atuar como liberadores endócrinos. O receptor aril hidrocarboneto (AhR) é um importante competidor dos receptores de estrógeno-beta (ERbeta) que regulam a transcrição do gene para enzimas de metabolização xenobióticas (enzimas do citocromo P450). O objetivo deste estudo é identificar e quantificar ERbeta, AhR, CYP1A1, CYP1A2, CYP1B1 e o perfil de muco no epitélio nasal de camundongos machos e fêmeas em diferentes fases do ciclo estral. Camundongos BALB/c machos (n=32) e fêmeas (n=84) foram expostos ao ar ambiente e ao MP2,5 concentrado a 600 ug.m-³ em um concentrador de partículas ambientais (CPAs). As fêmeas foram divididas de acordo com as fases do ciclo estral: proestro, estro e diestro. O epitélio nasal foi avaliado por RT-PCR e imuno-histoquímica para análise de expressão de ERbeta (proteína), Erbeta-1 e Erbeta-2 (gene), AhR (proteína e gene) e Cyp1a1, Cyp1a2 and Cyp1b1 (gene). A quantificação de muco neutro - Periodic Acid Schiff's (PAS+) e ácido - Alcian Blue (AB+) foi avaliada por morfometria. As exposições foram realizadas durante 5 dias/semana, por 45 ± 55 dias. A expressão de Erbeta-2 RNAm apresentou diferenças em resposta à exposição ao CPAs (p=0,016), bem como uma diminuição em fêmeas, quando comparadas aos camundongos machos (p=0,036). A expressão de Cyp1b1 RNAm foi significantemente menor no grupo exposto ao CPAs, em relação ao grupo exposto ao ar ambiente nas fêmeas em diestro (p=0,036). A expressão de Erbeta foi aumentada no epitélio nasal de fêmeas em estro expostas ao CPAs (p=0,005) e a expressão de AhR foi menor em fêmeas em proestro expostas ao CPAs (p=0,048). A exposição ao CPAs levou ao aumento do conteúdo de muco ácido em camundongos machos (p=0,048), o qual diminuiu em fêmeas (p=0,040), quando comparados ao grupo ar ambiente. Este estudo mostrou...

The nasal epithelium is the first portion of the respiratory system to reach contact with the external environment. Air pollution particles, mainly the organic compounds absorbed into them, may act as endocrine releasers. The aryl hydrocarbon (AhR) receptor is an important competitor of estrogenic receptors-beta (ERbeta) that regulate transcription of gene coding for xenobiotic-metabolizing enzymes (cytochrome P450 enzymes). The aim of this study is to identify and quantify in the nasal epithelium of male and female mice in different estrous cycle phases related with ERbeta, AhR, CYP1A1, 1A2, 1B1 and the mucus profile. Male (n=32) and female (n=84) BALB/c mice were exposed to ambient air and PM2.5 concentrated at 600 ug.m-³ in an ambient particle concentrator with a particulate matter diameter of 2.5 um (PM2.5). Females were subdivided in three estrous cycles: proestrus, estrus and diestrus. Nasal epithelium was evaluated through RT-PCR and immunohistochemistry for the expression of ERbeta (protein), Erbeta-1 and Erbeta-2 (gene expression), AhR (protein and gene expression) and Cyp1a1, Cyp1a2 and Cyp1b1 (gene expression). Morphometry was applied for evaluation of mucus profile: acid - Alcian Blue (AB+) and neutral - Periodic Acid Schiff's (PAS+). Exposure happened for 5 days/week, for 45 ± 55 days. There were differences in Erbeta-2 mRNA in response to exposition to CPAs (p=0.016), and a significant decrease in female compared male mice (p=0.036). Cyp1b1 mRNA was significantly smaller in the CPAs-exposed group compared with the ambient air group in diestrus female mice (p=0.036). The ERbeta expression increased in the nasal epithelium of CPAs-exposed females in the estrus cycle (p=0.005), and the AhR expression decreased in the proestrus cycle of CPAs-exposed females (p=0.048). The exposure to the CPAs led to an increase in the acidic content of mucus in male mice (p=0.048), and decreased in female mice (p=0.040), compared to the ambient air group. This...