A suscetibilidade de Caenorhabditis elegans a infecções bacterianas pode ser influenciada pela sua dieta?

Abstract

A nutrição afeta todos os processos biológicos do organismo, incluindo o sistema imune e a resposta a microrganismos patogênicos. A crise global imposta pela resistência a antimicrobianos desenvolvida por patógenos microbianos, especialmente bactérias, demanda estudos que possam oferecer alternativas de prevenção e tratamento de infecções bacterianas. Portanto, investigar outros fatores que influenciam essas infecções, como, por exemplo, o efeito das dietas na resposta do hospedeiro às infecções, se torna bastante importante. Com isso, o objetivo deste trabalho foi avaliar a influência de dietas com altas concentrações de glicose e dietas de restrição na fisiologia e na suscetibilidade de Caenorhabditis elegans a infecções bacterianas. A dieta com altas concentrações de glicose (DAG) foi fornecida aos nematoides a partir da adição de 2% de glicose no meio usual NGM. Já para a dieta de restrição (DR) foi utilizado o método de diluição da cultura de Escherichia coli OP50 fornecida aos vermes. Os animais foram mantidos nas dietas no período larval de L1-L4, quando foram submetidos a ensaios para avaliar parâmetros fisiológicos, bem como infecções bacterianas. Os parâmetros fisiológicos avaliados foram: batimentos faríngeos, defecação, tamanho corporal, tamanho da progênie, expressão da enzima antioxidante GST-4, quantidade de lipídeos e localização celular do fator de transcrição DAF-16. Para a DAG também foi avaliada a sinalização neuronal dopaminérgica. As infecções foram realizadas com as bactérias Pseudomonas aeruginosa e Staphylococcus aureus, dois patógenos reconhecidos por infecções humanas de difícil tratamento. Além disso, os vermes submetidos a DR também foram expostos a sobrenadantes de monocultura e cocultura desses patógenos, a fim de avaliar a resposta dos nematoides às moléculas produzidas pelos mesmos. A alimentação dos nematoides com DAG levou a um aumento na defecação e no comprimento do corpo, bem como uma diminuição na produção de progênie. Além disso, um número maior de vermes apresentou danos em neurônios dopaminérgicos após a dieta rica em glicose em comparação com a dieta controle. Essa dieta também resultou em maior abundância de lipídios e expressão de GST-4, enquanto que não houve diferença estatisticamente significativa na localização celular de DAF16 Animais previamente alimentados com DAG foram mais resistentes as infecções por P. aeruginosa e S. aureus. Já vermes alimentados com DR tiveram um aumento nos batimentos faríngeos e na produção de progênie dos nematoides, redução na quantidade de lipídeos no organismo e não houve diferença diferença estatisticamente significativa na localização celular de DAF16. Os vermes previamente alimentados com a DR foram mais resistentes as infecções por S. aureus e também a exposição aos sobrenadantes de co-cultura de P. aeruginosa e S. aureus. Este trabalho contribuiu para a geração de novos dados associando dietas e infecções bacterianas, sendo, até então, o primeiro a investigar, em C. elegans, DAG e infecções por P. aeruginosa e DR e infecções por S. aureus. Também inova apresentando dados sobre a exposição de moléculas produzidas pela co-cultura desses patógenos e a possível proteção a agressão das mesmas gerada após a DR.