pmid: "40362820"
title: "A ingestão de fibra alimentar melhora a osteoporose causada pela exposição crônica ao chumbo ao restaurar o eixo intestino-osso."
authors: "Wang R, Shen J, Han C, Shi X, Gong Y, Hu X, Jia Z, Wang M, Wu Y"
journal: "Nutrients"
pubdate: "2025 Apr 29"
doi: "10.3390/nu17091513"
source: "PMC Full Text"

A ingestão de fibra alimentar melhora a osteoporose causada pela exposição crônica ao chumbo ao restaurar o eixo intestino-osso.

Autores

Wang R, Shen J, Han C, Shi X, Gong Y, Hu X, Jia Z, Wang M, Wu Y

Periodico

Nutrients (2025 Apr 29)

Conteudo

A Ingestão de Fibras Alimentares Melhora a Osteoporose Causada pela Exposição Crônica ao Chumbo ao Restaurar o Eixo Intestino–Osso

Contexto: O chumbo (Pb), um tóxico ambiental generalizado com toxicidade específica para os ossos, tem sido reconhecido como um fator etiológico significativo na patogênese da osteoporose. Embora a fibra alimentar (FA) demonstre potencial antiosteoporótico, seu papel protetor contra a perda óssea induzida por Pb permanece inexplorado. Métodos: Este estudo analisou a associação entre fibra alimentar, chumbo no sangue e osteoporose com base no banco de dados NHANES, e a validou construindo um modelo de camundongo exposto ao chumbo. Micro TC foi utilizado para avaliar a microestrutura óssea, ELISA para detectar marcadores ósseos, q-PCR/Western blot para medir proteínas de junção intestinal, citometria de fluxo para analisar células Treg no cólon/tecido ósseo, GC-MS para detectar ácidos graxos de cadeia curta, e sequenciamento de rRNA 16S para analisar alterações na microbiota intestinal. O mecanismo regulatório da fibra alimentar sobre o metabolismo ósseo e a barreira intestinal em camundongos expostos ao chumbo foi sistematicamente avaliado. Resultados: Com base na análise dos dados do NHANES, constatou-se que a fibra alimentar pode reduzir o risco de osteoporose em populações expostas ao chumbo. Experimentos com animais mostraram que a intervenção com fibra alimentar aumenta significativamente a densidade óssea, melhora a microestrutura óssea e os indicadores metabólicos, repara os danos à barreira intestinal causados pela exposição ao chumbo e regula o equilíbrio imunológico em camundongos expostos ao chumbo. Ao mesmo tempo, promove a geração de ácidos graxos de cadeia curta e a proliferação de microbiota intestinal benéfica. Conclusões: Esses achados indicam que a FA mitiga a osteoporose induzida por Pb por meio da restauração da barreira intestinal, imunomodulação mediada por AGCC e expansão de células Treg impulsionada pela microbiota ao longo do eixo intestino–osso.

  1. Introdução
    A osteoporose, uma condição patológica classificada entre os distúrbios ósseos metabólicos, é caracterizada por quatro características principais: redução da densidade óssea, comprometimento da qualidade estrutural, deterioração da integridade microarquitetural e fragilidade esquelética elevada, levando a uma maior suscetibilidade a fraturas. Tornou-se um problema de saúde global cada vez mais grave. Com o aumento da idade, a incidência de osteoporose continua a subir. A incidência de osteoporose em mulheres é significativamente maior do que em homens, principalmente devido à diminuição da densidade mineral óssea (DMO) e à aceleração da perda óssea causada pela deficiência de estrogênio em mulheres na pós-menopausa, o que as torna mais propensas à osteoporose. Evidências científicas substanciais indicam que determinantes ambientais, notadamente a exposição a metais pesados, contaminantes atmosféricos e desreguladores endócrinos (DEs), estão mecanicamente implicados na exacerbação da progressão osteoporótica por meio da interferência na remodelação óssea.
    Um estudo transversal baseado no NHANES encontrou uma associação potencial entre exposição ao chumbo e osteoporose, mas são necessárias mais verificações experimentais para determinar se existe uma relação causal. Há estudos indicando que o chumbo pode danificar o sistema regulatório endócrino do equilíbrio mineral ósseo e do crescimento ósseo, resultando em efeitos negativos sobre os ossos. A exposição prolongada ao chumbo pode aumentar fatores pró-inflamatórios (como TNF-α e IL-17), estimular indiretamente a osteoclastogênese, levar à reabsorção óssea excessiva e reduzir a densidade óssea.
    O intestino é a principal via de absorção de chumbo durante a exposição não ocupacional, com uma taxa de absorção de aproximadamente 5% a 10% em adultos. Evidências epidemiológicas demonstram que a exposição crônica ao chumbo está associada à integridade comprometida da barreira intestinal e a alterações disbióticas concomitantes na homeostase da microbiota intestinal (MI). O chumbo pode perturbar a estrutura do epitélio intestinal, levando à diminuição da expressão de proteínas de junção estreita (JE), como ZO-1 e Ocludina, no tecido do cólon. Isso compromete a barreira intestinal e aumenta sua permeabilidade. O chumbo também pode alterar a configuração estrutural e a riqueza ecológica da MI, afetando o equilíbrio entre bactérias prejudiciais e benéficas. Muitos estudos clínicos mostraram que a microbiota intestinal pode regular o metabolismo ósseo. Além disso, padrões distintos de MI foram identificados em pacientes com osteoporose, sugerindo sua utilidade potencial como biomarcadores ou alvos terapêuticos.
    O mecanismo regulatório pelo qual a MI modula a remodelação óssea opera por meio de vias diretas e indiretas. Especificamente, a MI afeta diretamente os processos de remodelação óssea por meio de metabólitos microbianos secundários, incluindo, mas não se limitando a, ácidos graxos de cadeia curta e aminoácidos, que atuam como moléculas sinalizadoras para modular genes relacionados a osteoclastos (OC) e osteoblastos (OB). Pesquisas mostraram que os AGCCs, especialmente butirato e propionato, podem aumentar a densidade óssea. Eles conseguem isso afetando a atividade de OC e OB, promovendo assim a formação óssea e reduzindo a reabsorção óssea. Indiretamente, a MI regula a remodelação óssea ao interagir com células imunológicas, particularmente células T e células B, exercendo funções imunomoduladoras cruciais para manter a saúde óssea ideal. Pesquisas indicam que perturbações no equilíbrio e na funcionalidade da microbiota intestinal podem contribuir para a desregulação do sistema imunológico por meio de processos como a produção de metabólitos inflamatórios, aumento da permeabilidade intestinal e atividade comprometida das células T reguladoras. Essa cascata desencadeia inflamação localizada e sistêmica por meio da ativação de citocinas pró-inflamatórias essenciais, agravando simultaneamente a destruição do tecido ósseo.
    Um estudo mostrou que a fibra alimentar contribuiu significativamente para a composição, diversidade e riqueza da microbiota intestinal. A fibra alimentar participa de uma comunicação direta com a microbiota intestinal, impulsionando assim a biossíntese de metabólitos essenciais, incluindo ácidos graxos de cadeia curta (SCFAs). Outros estudos descobriram que os SCFAs produzidos pelo catabolismo da fibra mediado pela microbiota intestinal são benéficos para a integridade óssea. No entanto, ainda não está claro se a fibra alimentar melhora a osteoporose induzida pelo chumbo. Portanto, o principal objetivo deste artigo é elucidar ainda mais o mecanismo pelo qual o chumbo agrava a osteoporose e explorar especificamente o efeito de melhora da fibra alimentar na osteoporose.

  2. Materiais e Métodos

2.1. Análise do Banco de Dados NHANES
Analisamos dados do NHANES de participantes com idade ≥ 30 anos (n = 36.104) coletados entre 2005 e 2020. Após excluir indivíduos sem medidas de chumbo no sangue (n = 6.187) e registros de DMO (n = 9.486), 17.410 participantes elegíveis com dados completos de fibra alimentar foram incluídos neste estudo transversal. A Figura 1 apresenta um fluxograma do processo de seleção dos participantes. Os níveis de chumbo no sangue foram quantificados em centros móveis de exames usando espectrometria de massa com plasma indutivamente acoplado (ICP-MS) seguindo protocolos padronizados do NHANES. A ingestão de fibra alimentar foi determinada por meio de inquéritos de recordatório de 24 horas, com a média das medidas duais sendo utilizada para análise; medidas únicas foram mantidas quando disponíveis. Os participantes foram estratificados em grupos de baixa/alta exposição usando medianas de divisão tanto para chumbo no sangue quanto para ingestão de fibra alimentar. Todos os procedimentos laboratoriais seguiram os padrões de garantia de qualidade do Laboratório de Saúde Ambiental do CDC. A absorciometria de raios X de dupla energia (DXA) foi usada para medir a DMO do fêmur, da coluna lombar e do colo femoral. Seguindo os critérios da OMS, a osteoporose foi definida como um T-score ≤ −2,5. Os T-scores foram calculados da seguinte forma: T-score = (DMO individual - DMO média da população de referência)/DP da população de referência. Métodos de cálculo detalhados são descritos em outro local.

2.2. Desenho do Experimento Animal
Camundongos C57BL/6J machos de cinco semanas de idade (Instituto de Pesquisa em Modelos Animais, Nanjing, China) passaram por um período de aclimatação de 7 dias em instalações de quarentena. Utilizando um delineamento randomizado simples-cego, os camundongos (n = 10/grupo) foram alocados em um de três grupos: (1) O grupo controle recebeu solução salina fisiológica (água livre) + dieta com 0% de fibra alimentar. (2) O grupo de exposição ao chumbo recebeu solução de acetato de chumbo a 50 ppm (água livre) + dieta com 0% de fibra alimentar. (3) O grupo de intervenção com fibra alimentar recebeu solução de acetato de chumbo a 50 ppm (água livre) + dieta com 10% de fibra alimentar.
Os tratamentos foram administrados diariamente durante 4 meses. Durante o período de exposição, pesamos os camundongos a cada duas semanas e observamos seu comportamento para determinar se sua condição estava boa. Os dados de camundongos com doenças ou mortes não relacionadas ao experimento foram excluídos. O tamanho amostral final foi de 6 a 10 por grupo. Ao realizar experimentos de Western blot, como é consistente com os resultados de qPCR, utilizamos três amostras independentes em vez de réplicas técnicas do mesmo animal. O sangue foi coletado após anestesia com injeção intraperitoneal de pentobarbital sódico (50 mg/kg, 0,1 mL), e a eutanásia foi realizada por deslocamento cervical para coleta de amostras. Todos os procedimentos obedeceram rigorosamente às diretrizes ARRIVE e foram aprovados pelo Comitê de Ética da Universidade de Jiangnan (JN. No.20220315c0900815 [075]).
2.3. Coleta e Processamento de Tecidos
Antes da eutanásia dos camundongos, eles foram colocados em uma caixa de alimentação descartável e deixados para defecar naturalmente. Um total de 5 a 6 pedaços de fezes foram coletados de cada camundongo, tomando cuidado para evitar contaminação por urina. Parte das fezes coletadas foi liofilizada a baixa temperatura para detectar o teor de ácidos graxos de cadeia curta, enquanto a outra parte foi armazenada a −80 °C para análise da microbiota intestinal. Após 12 h de jejum, os camundongos foram anestesiados e seus bigodes foram removidos. Um olho foi removido rapidamente com pinças esterilizadas, e amostras de sangue foram coletadas. O soro foi separado por centrifugação a 4000× g por 10 min (4 °C) e armazenado a −80 °C. O fêmur direito foi dissecado, fixado em paraformaldeído a 4% (PFA) e preservado para análise de micro-CT. Os ossos da perna contralateral foram congelados rapidamente em microtubos de 1,5 mL a −80 °C para análises moleculares. Um segmento colônico distal de 2 cm foi excisado abaixo do ceco. Após perfusão com PBS, espécimes frescos foram submetidos à análise de citometria de fluxo. Alíquotas de tecido foram congeladas rapidamente (−80 °C) para estudos de mRNA/proteínas ou fixadas em PFA para exame histológico.
2.4. Quantificação de Chumbo
Os níveis de chumbo sérico foram determinados por espectroscopia de absorção atômica (AAS; PinAAcle 900Z, PerkinElmer, Waltham, MA, EUA) após digestão com ácido nítrico (15% v/v em soro bovino), com CVs inter e intra-ensaio < 10%. As medições de absorbância a 283,3 nm foram calibradas com padrões rastreáveis ao NIST. Todos os procedimentos incluíram medições em triplicata e controles em branco.
2.5. Análise de Micro-CT
Fêmures de camundongos foram pré-fixados com paraformaldeído (PFA) a 4% por 24 h e, em seguida, armazenados em etanol a 70%. Os espécimes femorais fixados foram escaneados usando um sistema Bruker Skyscan 1276 a 60 kV, 200 μA, com resolução isotrópica de 9 μm. Um filtro de alumínio (Al) de 0,5 mm foi aplicado, e um tamanho de passo de 0,4° foi utilizado. Uma região de osso trabecular de 1,25 mm, começando 0,3 mm proximal à placa de crescimento, foi analisada usando o software CTAn (v1.20.8.0) para quantificar os seguintes parâmetros: fração de volume ósseo (BV/TV), número trabecular (Tb.N), espessura trabecular (Tb.Th), separação trabecular (Tb.Sp) e densidade de superfície óssea (BS/TV).
2.6. ELISA
As concentrações séricas de marcadores de remodelação óssea, incluindo o pró-peptídeo do procolágeno tipo I (PINP) e o telopeptídeo C-terminal do colágeno tipo 1 (CTX), foram determinadas usando kits ELISA comerciais (MLBio, Xangai, China; PINP: Cat#038554, CTX: Cat#060531). A absorbância a 450 nm foi medida em um leitor de microplacas BioTek Synergy H1. A faixa de detecção do PINP está entre 2,5 e 80 ng/mL, enquanto a do CTX está entre 0,5 e 50 ng/mL, com CVs inter e intra-ensaio <8%. Todas as amostras foram analisadas em triplicata.
2.7. Coloração de Hematoxilina e Eosina (H&E)
De acordo com o protocolo da plataforma Scientific Compass Service, segmentos do cólon foram fixados em formalina tamponada neutra a 4% (48 h), processados em série de etanol graduado e emblocados em parafina. Os blocos de tecido foram seccionados com espessura de 4 μm usando um micrótomo Leica RM2235 (Leica Biosystems, Munique, Alemanha). Após a desparafinização, a coloração H&E foi realizada usando o kit C0105 (Beyotime, Xangai, China) seguindo os protocolos do fabricante. Imagens digitais foram adquiridas com um scanner 3DHISTECH Pannoramic MIDI (Budapeste, Hungria) e analisadas usando o software CaseViewer (v2.4). Cortes patológicos do tecido do cólon foram observados para avaliar a estrutura tecidual e determinar se ocorreram células inflamatórias e dano à mucosa.
A pontuação foi baseada no método de avaliação descrito na literatura. A avaliação histopatológica foi realizada usando os seguintes critérios de classificação: dano às criptas (pontuado em uma escala de 0 a 4), gravidade inflamatória (avaliada com um sistema de classificação de 0 a 3) e comprometimento das células caliciformes (avaliado em uma faixa de pontuação de 0 a 3). Para análise quantitativa das células caliciformes secretoras de muco dentro das criptas intestinais, o software de análise de imagem Image-Pro Plus (6.0) (Media Cybernetics, Inc., Rockville, MD, EUA) foi utilizado para realizar a observação microscópica.
2.8. Extração de RNA e qRT-PCR
RNA do cólon foi isolado usando o reagente TRIzol (Takara, Shiga, Japão). A concentração e pureza do RNA foram medidas por espectrofotometria UV (NanoDrop® ND-2000, Thermo Fisher Scientific, Waltham, MA, EUA). A síntese de cDNA foi realizada com um kit PrimeScript™ RT Reagent (RR047B, Takara, San Jose, CA, EUA). A PCR quantitativa de transcrição reversa (qRT-PCR) foi conduzida em um Sistema de PCR em Tempo Real Applied Biosystems 7500 usando SYBR Premix Ex Taq™ (RR820A, Takara). Os genes alvo foram amplificados com pares de primers específicos forward e reverse (Tabela 1), sintetizados pela Sangon Biotech (Xangai, China). A expressão relativa dos genes alvo foi calculada por ΔΔCT: (1) Valor de CT do grupo experimental—Valor de CT do grupo controle = ΔCT; (2) Valor de Δct do grupo experimental—Valor de Δct do grupo controle = ΔΔCT; (3) use a função potência (2, −ΔΔCT) para obter valores específicos e, em seguida, use o GraphPad Prism 9.4.1 para análise de visualização.

2.9. Extração de Proteína do Tecido Ósseo

O tecido ósseo foi removido e armazenado em um freezer a −80 °C. Em seguida, qualquer tecido mole aderido à superfície do tecido ósseo foi removido e enxaguado completamente com PBS. O almofariz foi pré-resfriado e o tecido ósseo lavado foi congelado com nitrogênio líquido. Em seguida, foi triturado até formar um pó e coletado em um tubo EP. Posteriormente, o tampão de lise RIPA contendo inibidores de protease foi adicionado a um tubo EP contendo o pó de tecido ósseo, e a mistura foi lisada por 15 min. A amostra foi então centrifugada a 15.000 rpm por 15 min, e o sobrenadante foi coletado para determinar a concentração de proteína.

2.10. Análise de Western Blot

As proteínas totais foram isoladas dos tecidos do cólon e ósseo com tampão de lise RIPA (Beyotime, Xangai, China) suplementado com inibidores de protease. Os níveis de proteína foram medidos usando o método BCA (Thermo Fisher Scientific). As amostras foram submetidas à separação eletroforética em géis de SDS-PAGE a 10%, seguida de eletrotransferência para membranas de PVDF (Millipore, Burlington MA, EUA). Após bloqueio com leite desnatado a 5% em temperatura ambiente por 60 min, as membranas foram expostas aos anticorpos primários para incubação durante a noite a 4 °C. Após lavagem completa, anticorpos secundários conjugados com HRP (Abcam, Milpitas, CA, EUA; diluição de 1:10.000) foram aplicados por 60 min de incubação a 37 °C. A detecção foi realizada usando um sistema ECL (Tanon, Xangai, China), e a quantificação da intensidade das bandas foi conduzida com o software de análise ImageJ 6.0 (NIH, MD, EUA). Os anticorpos primários envolvidos incluíram ZO-1 (MCE, NJ, EUA, taxa de diluição de 1:1000), Ocludina (MCE, NJ, EUA, taxa de diluição de 1:1000), Runx2 (Proteintech, Wuhan, China, taxa de diluição de 1:3000), Sp7 (ABclonal, Wuhan, China, taxa de diluição de 1:800) e GAPDH (Proteintech, Wuhan, China, taxa de diluição de 1:10.000).

2.11. Citometria de Fluxo para Análise de Células Treg
O intestino do camundongo foi dissecado e o excesso de tecido adiposo foi removido. O conteúdo do intestino foi lavado com PBS. Em seguida, uma haste de vidro de espessura apropriada foi inserida no intestino para excisar as placas de Peyer (protuberâncias ovais de cor branco-leitosa ou rosa claro). Devido ao pequeno número de placas de Peyer em um único camundongo, isso não atende aos requisitos para teste em máquina. Portanto, dois camundongos do mesmo grupo foram combinados em uma amostra independente para teste. As células da medula óssea foram extraídas dos fêmures, seguidas de lise de hemácias (Elabscience, Houston, TX, EUA, E-CK-A109). As suspensões celulares foram ajustadas para 1 × 10⁷ células/mL e coradas de acordo com o protocolo do Mouse Treg Cell Kit (Elabscience, E-CK-A109): (1) bloqueio do receptor Fc com anticorpo anti-CD16/32 (E-AB-F0997A) por 10 min; (2) marcação de superfície com FITC-anti-CD4 e APC-anti-CD25 (30 min, 4 °C no escuro); (3) marcação intracelular de FoxP3 usando PE-anti-FoxP3 após fixação/permeabilização (30 min, TA). As suspensões celulares foram preparadas em 200 μL de tampão de coloração (E-CK-A107) e analisadas por citometria de fluxo usando um sistema BD FACSAria III (BD Biosciences, Franklin Lakes, NJ, EUA). A análise subsequente dos dados foi realizada utilizando o software FlowJo (versão 10.8.1).

2.12. Quantificação de Ácidos Graxos de Cadeia Curta
Os AGCC (ácidos graxos de cadeia curta) nas fezes dos camundongos foram quantificados por GC-MS seguindo protocolos estabelecidos. As amostras foram processadas misturando-se completamente com éter dietílico contendo 15% de ácido fosfórico e 75 µg/mL de ácido isocaproico (servindo como padrão interno) e então centrifugadas a 12.000× g por 10 min a 4 °C. A análise subsequente do sobrenadante foi realizada utilizando um sistema de cromatografia gasosa Thermo Scientific TRACE 1310 acoplado a um espectrômetro de massas ISQ 7000 (Thermo Fisher Scientific, Dreieich, Alemanha).
A separação foi realizada usando uma coluna capilar Rtx-Wax (30 m de comprimento × 0,25 mm de diâmetro interno, 0,25 µm de espessura de fase estacionária; Restek, Centre County, PA, EUA) com hélio mantido a uma vazão de 1,4 mL/min. O porta-injetor foi operado a 240 °C no modo split (razão 10:1) com injeção de 1 µL de amostra. O protocolo de gradiente térmico compreendeu 2 min de estabilização a 100 °C, aquecimento a 140 °C a 7,5 °C/min, subsequente elevação rápida a 200 °C a 60 °C/min e 3 min de manutenção isotérmica. A detecção por espectrometria de massas foi realizada usando ionização por impacto de elétrons (70 eV) com fonte de íons a 220 °C. A determinação quantitativa dos ácidos graxos de cadeia curta (ácidos propiônico, butírico e valérico) foi executada através do software analítico Xcalibur 4.3 (Thermo Fisher Scientific) utilizando curvas de calibração pré-estabelecidas.

2.13. Sequenciamento do Gene 16S rRNA
As fezes de camundongos armazenadas a −80 °C foram recuperadas, e o DNA genômico microbiano foi extraído usando o QIAamp DNA Stool Mini Kit (Qiagen, Hilden, Alemanha). As regiões hipervariáveis V3-V4 dos genes bacterianos de rRNA 16S foram amplificadas e sequenciadas em uma plataforma Illumina HiSeq 2500 (leituras pareadas de 2 × 250 pb; Illumina, San Diego, CA, EUA). O banco de dados de referência utilizado foi o National Center for Biotechnology Information (NCBI).

A análise bioinformática incluiu o seguinte: Agrupamento em OTUs: As sequências foram processadas usando QIIME2 (v2023.2) e agrupadas em unidades taxonômicas operacionais (OTUs) a 97% de similaridade com VSEARCH. Análise de diversidade: A α-diversidade (índice de Shannon, Chao1) foi calculada usando as OTUs observadas. A β-diversidade foi avaliada por meio de escalonamento multidimensional não métrico (NMDS) com base nas distâncias de Bray–Curtis. Análise LEfSe: O tamanho do efeito da análise de discriminante linear (escore LDA ≥ 2,0, Kruskal–Wallis p < 0,05) foi usado para identificar táxons diferencialmente abundantes. Análise de correlação: As correlações de postos de Spearman entre táxons microbianos e AGCCs foram calculadas no R (v4.3.1) usando o pacote vegan.

2.14. Análise Estatística

Os resultados experimentais são apresentados como valores médios aritméticos com os intervalos de desvio padrão (DP). A normalidade da distribuição foi verificada usando o procedimento estatístico de Shapiro–Wilk, enquanto a homogeneidade da variância foi avaliada usando o método analítico de Levene. Para a análise do conjunto de dados do NHANES e a análise dos dados experimentais, os seguintes testes foram realizados.

Para dados com distribuição normal, foram aplicados o teste t de Student e a ANOVA de um fator; para dados com variância não normal/homogênea, foram realizados o teste U de Mann–Whitney e o teste de Kruskal–Wallis. A significância estatística foi definida como p < 0,05. Todas as análises foram realizadas usando GraphPad Prism 9.4.1 (GraphPad Software, San Diego, CA, EUA).

  1. Resultados

3.1. A Ingestão de Fibra Alimentar Está Negativamente Correlacionada com Osteoporose na População Exposta ao Chumbo do NHANES
No nível populacional, selecionamos 36.104 participantes com 30 anos ou mais do banco de dados NHANES, excluindo aqueles com dados faltantes de chumbo no sangue e densidade óssea. No total, incluímos 17.410 participantes, conforme detalhado na Figura 1. Uma análise demográfica foi realizada nos 17.410 participantes elegíveis, e verificou-se que na população com osteoporose, os níveis de chumbo no sangue eram mais altos do que no grupo sem osteoporose, e a ingestão de fibras alimentares era menor do que no grupo sem osteoporose (Tabela 2). Para investigar a associação entre níveis de chumbo no sangue, ingestão de fibras alimentares e osteoporose, realizamos uma análise de correlação e descobrimos que a exposição ao chumbo é um fator de risco para osteoporose, enquanto a ingestão de fibras alimentares é um fator de proteção para osteoporose (Tabela 3). Portanto, avaliamos ainda o impacto da fibra alimentar no desenvolvimento de osteoporose em uma população com diferentes cargas de chumbo, usando a categoria “baixo chumbo e alta ingestão de fibras alimentares” como referência. A modelagem de regressão logística multivariada demonstrou que a elevação cumulativa da exposição ao chumbo e a redução da ingestão de fibras alimentares estavam associadas de forma dose-dependente ao aumento do risco de osteoporose (Tabela 4).

3.2. DF Melhorou os Danos na Microestrutura Óssea em Camundongos Expostos ao Pb
Para investigar o efeito da fibra dietética na perda óssea induzida pelo chumbo, estabelecemos modelos de camundongos com exposição crônica ao chumbo e avaliamos o efeito da ingestão de fibra dietética. A quantificação inicial dos níveis de chumbo no sangue murino revelou concentrações séricas de chumbo significativamente elevadas no grupo exposto ao chumbo em comparação com os controles, enquanto a suplementação com fibra dietética resultou em uma redução acentuada em relação aos animais expostos ao chumbo. Isso comprova a construção bem-sucedida do modelo de camundongo (Figura 2A). Avaliamos ainda os efeitos da perda óssea induzida pela exposição ao chumbo usando microtomografia computadorizada (μ-CT) (Figura 2B). Em comparação com o grupo controle, o grupo exposto ao Pb apresentou trabéculas femorais distais mais finas, menos numerosas e esparsamente arranjadas, além de cavidades medulares maiores. No entanto, a seção transversal horizontal do fêmur dos camundongos com exposição crônica ao chumbo no grupo de intervenção com fibra dietética mostrou um aumento na densidade óssea e uma melhora na microestrutura das trabéculas ósseas, refletida pelo aumento no volume ósseo/volume total (BV/TV), área de superfície óssea/volume total (BS/TV), número de trabéculas (Tb.N) e espessura trabecular (Tb.Th), e pela redução da separação trabecular (Tb.Sp) (Figura 2C–G). De forma consistente, a suplementação com fibra dietética aumentou significativamente os níveis séricos de PINP e diminuiu os níveis de expressão de CTX em comparação com os camundongos expostos ao chumbo (Figura 2H–J). Além disso, expressões diminuídas do fator de transcrição relacionado a Runt 2 (Runx2) e da Osteocalcina (OCN), dois marcadores de formação óssea, foram encontradas no grupo de exposição ao Pb, as quais aumentaram após a ingestão de fibra dietética (Figura 2K,L). Da mesma forma, a expressão proteica de Runx2 e Sp7 também aumentou com o tratamento com DF (Figura 2M–O).
3.3. A DF Reparou a Barreira Intestinal Danificada pelo Pb
O aumento da permeabilidade intestinal desempenha um papel fundamental na regulação positiva da resposta inflamatória. Para investigar o possível mecanismo do efeito protetor da DF na perda óssea induzida por Pb, avaliamos primeiro a integridade da barreira intestinal. Imagens representativas da coloração H&E da estrutura do cólon mostram que a exposição ao chumbo levou a danos locais nos tecidos e membranas mucosas, atrofia e deformação das glândulas intestinais, substituição parcial por tecido fibroso proliferativo e infiltração de células inflamatórias (Figura 3A,B). A ingestão de fibra alimentar pode reduzir os danos na mucosa e a infiltração de células inflamatórias causadas pela exposição ao chumbo e melhorar a estrutura das criptas (Figura 3A,B). Além disso, descobrimos que após a ingestão de fibra alimentar, os níveis de expressão de mRNA e proteína das proteínas de junção estreita ZO-1 e Ocludina aumentaram significativamente (Figura 3C–G). Examinamos ainda a expressão de subconjuntos de células T (Treg) nas placas de Peyer e na medula óssea do fêmur. Em comparação com o grupo controle, os níveis de Treg no grupo exposto ao chumbo foram significativamente reduzidos no cólon, enquanto após a suplementação com fibra alimentar, os níveis de Treg tanto no cólon quanto no osso aumentaram significativamente (Figura 3H–O).

3.4. DF Regulou Mudanças na Estrutura da Microbiota Intestinal em Camundongos Expostos ao Pb
Através da análise de GC-MS das fezes de camundongos, foi descoberto que a exposição ao Pb levou a uma diminuição no teor de SCFAs no corpo dos camundongos, enquanto a ingestão de DF compensou a deficiência de SCFAs causada pela exposição ao Pb (Figura 4A–E). Como as alterações nos SCFAs são afetadas pelo GM, examinamos ainda mais as mudanças na composição da microbiota intestinal. Em relação à diversidade alfa do GM, a exposição ao chumbo reduziu a riqueza e diversidade de espécies no intestino, refletida pelas diminuições no índice Chao 1, índice ACE e índice Shannon. Após a suplementação de fibra alimentar, houve um aumento significativo na riqueza de espécies, enquanto a diversidade de espécies mostrou uma tendência de aumento, mas não houve diferença significativa (Figura 4F–H). A análise de NMDS baseada em escalonamento multidimensional não métrico e distâncias UniFrac não ponderadas mostrou agrupamentos significativos e distintos da microbiota intestinal entre os grupos (NMDS1 = 0,057; Figura 4I,J). Uma expressão diminuída de Deferribacterota e Bacteroidota no intestino e uma expressão aumentada de Desulfobacterota foram encontradas nos camundongos expostos ao chumbo. A intervenção com fibra alimentar pode aumentar os níveis de Deferribacterota e Bacteroidota em camundongos expostos ao chumbo e diminuir Desulfobacterota (Figura 4L). Análises adicionais em nível de gênero revelaram uma diminuição nos níveis de expressão de Mucispirillum e Rikenella em camundongos expostos ao chumbo. As funções de Mucusoirillum e Rikenella se refletem principalmente no fortalecimento da barreira intestinal, afetando o equilíbrio metabólico e promovendo a saúde intestinal. No entanto, a ingestão de fibra alimentar pode aumentar os níveis de expressão de Mucusoirillum e Rikenella em camundongos expostos ao chumbo (Figura 4M). A exposição ao chumbo aumentou a relação Firmicutes/Bacteroidetes (F/B), enquanto a intervenção com fibra alimentar reverteu essa tendência (Figura 4K). A análise LEfSe (escore de análise > 3) e o gráfico de ramificação LDA mostraram que, em comparação com o grupo controle, o grupo exposto ao chumbo apresentou uma diminuição significativa na proporção de cepas bacterianas dominantes. No entanto, em comparação com o grupo exposto ao chumbo, a proporção de cepas bacterianas dominantes aumentou significativamente no grupo de intervenção com fibra alimentar. Apenas duas bactérias dominantes relacionadas à manutenção da saúde intestinal, Parabacterioids e UGG, estavam envolvidas no grupo exposto ao chumbo. No grupo de intervenção com fibra alimentar, a proporção de cepas bacterianas dominantes aumentou significativamente. Cepas comuns envolvidas na prevenção de colite e na manutenção do equilíbrio da microbiota intestinal incluem Mucispirillum, Bifidobacterium, Lactobacillus e Ruminococcus (Figura 4N,O).
A lesão óssea é um efeito biológico nocivo do chumbo metal pesado, mas o mecanismo potencial da toxicidade óssea induzida pelo chumbo ainda não está claro, o que dificulta a prevenção e o manejo de doenças relacionadas aos ossos causadas pela exposição ao chumbo. Embora a fibra dietética tenha se mostrado benéfica para os ossos, atualmente não há evidências que apoiem seu efeito protetor na osteoporose causada pela exposição ao chumbo. Recentemente, descobrimos que restaurar o eixo intestino–osso ajuda a manter a integridade óssea em camundongos expostos ao chumbo. Aqui, revelamos ainda que a suplementação de fibra dietética pode melhorar a osteoporose causada pela exposição crônica ao chumbo.
Exploramos primeiro esta questão usando bases de dados populacionais e encontramos um efeito protetor da FD na população com carga de chumbo. Os padrões alimentares foram associados ao risco de osteoporose e fraturas. Um estudo baseado no banco de dados NHANES também mostrou que os padrões alimentares desempenharam um papel fundamental na osteoporose em populações de meia-idade e idosas. Para investigar melhor o efeito dos padrões alimentares na osteoporose relacionada à exposição ao chumbo, realizamos uma análise de correlação entre os níveis de exposição ao chumbo no sangue, os níveis de ingestão de FD e o risco de osteoporose com base em dados de pesquisa do banco de dados NHANES. Descobrimos que, entre as populações expostas ao chumbo, aquelas com maior ingestão de fibra dietética apresentaram menor risco de osteoporose. Em seguida, validamos os resultados observacionais da população usando um modelo de camundongo com exposição crônica ao chumbo e observamos um aumento na densidade óssea dos camundongos expostos ao chumbo após a intervenção com fibra dietética. A pesquisa descobriu que, após a intervenção com fibra dietética, a microestrutura óssea dos camundongos expostos ao chumbo também melhorou, manifestada pelo aumento de BV/TV, BS/TV, Tb. N e Tb.Th, e pela diminuição de Tb. Sp. Além disso, após a suplementação de fibra dietética, a expressão de CTX-I no soro dos camundongos expostos ao chumbo diminuiu, enquanto a expressão de PINP aumentou. Esses resultados experimentais sugerem que a suplementação de fibra dietética pode ajudar a reduzir a reabsorção óssea, aumentar a formação óssea e promover a expressão osteogênica em camundongos expostos ao chumbo. Essas descobertas dos estudos observacionais e experimentais indicam que a ingestão de fibra dietética é uma intervenção promissora para o manejo da osteoporose em populações expostas ao chumbo.
A exposição ao chumbo pode causar danos à função intestinal ao induzir danos ou apoptose das células epiteliais intestinais, prejudicando a função de absorção intestinal, a função de secreção e aumentando a permeabilidade intestinal. De acordo com relatos, a exposição prolongada ao chumbo pode levar à destruição da microbiota intestinal (GM) e reduzir os ácidos graxos de cadeia curta (SCFAs), como ácido propiônico, ácido butírico e acetato. Estudos também relataram que, durante a exposição crônica ao chumbo, o Pb tem uma meia-vida extremamente longa nos ossos e, durante períodos de alta renovação óssea ou absorção, os níveis de chumbo no sangue podem aumentar, levando a uma diminuição da densidade óssea. A fibra alimentar pode melhorar a integridade intestinal, remodelar a microbiota intestinal (GM) e aumentar os níveis de SCFAs. Rizzoli et al. também demonstraram que os padrões alimentares podem prevenir a osteoporose por meio de seu impacto na composição ou função da microbiota intestinal. Uma alta ingestão de fibra alimentar pode melhorar significativamente a composição e abundância da microbiota intestinal, aliviando assim a osteoporose. Portanto, especulamos que a fibra alimentar pode melhorar os danos ósseos causados pela exposição ao chumbo ao restaurar o eixo intestino–osso. Nossos resultados de pesquisa, consistentes com relatos anteriores, indicam que camundongos expostos ao chumbo apresentaram danos na barreira intestinal. A suplementação com fibra alimentar melhorou os danos epiteliais induzidos pelo chumbo e a infiltração de neutrófilos em camundongos, ao mesmo tempo que restaurou a arquitetura das criptas intestinais. O chumbo promove a geração excessiva de espécies reativas de oxigênio (ROS), danifica a função mitocondrial, danifica a estrutura celular e leva a danos na mucosa e infiltração inflamatória. De acordo com a pesquisa na literatura, descobrimos que a fibra alimentar ativa a via anti-inflamatória e regula a microbiota mediada por SCFAs. Portanto, pode promover a transcrição de ZO-1 e ocludina, reverter a expressão das proteínas de junção estreita e reparar a integridade da mucosa. Portanto, detectamos os níveis de expressão proteica de ZO-1 e Ocludina, bem como o nível de expressão de mRNA, e descobrimos que a intervenção aumentou significativamente a expressão das proteínas de junção estreita intestinais ZO-1 e Ocludina. Além disso, nossos resultados indicam que a intervenção com fibra alimentar aumentou a expressão de células Treg em camundongos expostos ao chumbo. A pesquisa mostrou que a ruptura da estrutura do intestino pode levar à inflamação, mas a fibra alimentar reduz a inflamação no intestino. Nossos achados sugerem que a fibra alimentar pode melhorar a barreira intestinal e aliviar o estado de inflamação em camundongos expostos ao chumbo.
Neste estudo, experimentos com animais mostraram ainda que a intervenção com fibra dietética aumentou efetivamente os níveis de expressão de SCFAs, que estavam reduzidos em camundongos expostos ao chumbo. Os SCFAs, como metabólitos microbianos-chave, funcionam para preservar a barreira da mucosa intestinal, aliviar as respostas inflamatórias e sustentar a homeostase do ambiente intestinal. Nossos resultados experimentais mostram que, após a intervenção com fibra dietética, a microbiota intestinal de camundongos expostos ao chumbo melhorou. Investigações epidemiológicas confirmaram que a ingestão de FD está intimamente relacionada à saúde humana por meio da regulação da microbiota intestinal. A fibra dietética aumenta a diversidade da microbiota intestinal, modula o equilíbrio entre bactérias benéficas e patogênicas, alivia a inflamação intestinal e preserva a integridade da barreira intestinal por meio da produção de metabólitos benéficos. Portanto, exploramos o mecanismo pelo qual a suplementação de FD afeta a GM de camundongos expostos ao chumbo a partir de três aspectos: diversidade da microbiota intestinal, estrutura da microbiota intestinal e função da microbiota intestinal.

Nossos resultados de pesquisa indicam que a intervenção com FD pode aumentar a diversidade da microbiota intestinal em camundongos expostos ao chumbo, conforme refletido por aumentos significativos no índice Chao1 e no índice ACE, marcadores de diversidade da microbiota intestinal, o que pode melhorar sua saúde intestinal e aumentar sua imunidade. Vale ressaltar que a razão F/B, como um indicador-chave da estrutura da microbiota intestinal, acredita-se estar associada à inflamação, e a intervenção com fibra dietética pode restaurar essa razão em camundongos expostos ao chumbo. Além disso, nosso estudo demonstra que a fibra dietética melhorou a disfunção da microbiota intestinal em camundongos expostos ao chumbo. Evidências emergentes indicam que os lactobacilos intestinais não apenas promovem o crescimento de comensais benéficos, mas também suprimem o crescimento excessivo de microrganismos patogênicos, contribuindo assim para a manutenção da homeostase intestinal. O gênero Ruminococcus também foi demonstrado como correlacionado à diminuição da inflamação intestinal e à geração de ácidos biliares secundários. Há relatos de que a Escherichia coli está positivamente correlacionada com a capacidade antioxidante e o metabolismo da glicose do músculo esquelético. Coincidentemente, em nosso estudo, descobrimos que, após a intervenção com fibra dietética, os níveis de lactobacilos e Ruminococcus em camundongos expostos ao chumbo aumentaram, enquanto os níveis de Escherichia coli diminuíram. Isso sugere que a intervenção com fibra dietética pode regular a abundância da flora e a composição da flora intestinal para melhorar a saúde intestinal.
Nossa investigação atual revelou ainda que a intervenção com fibras alimentares diminuiu substancialmente a carga sistêmica de chumbo em camundongos desafiados com Pb. Evidências emergentes destacam o papel crítico da fibra alimentar na mitigação da toxicidade por metais pesados. Pesquisas mostraram que a suplementação combinada de fibra alimentar e polifenóis reduz significativamente o acúmulo de chumbo no sangue e nos tecidos hepáticos de camundongos expostos ao Pb, e análises de uma coorte humana também mostraram correlações inversas entre a ingestão de fibra alimentar e os níveis de chumbo no sangue. Especulamos que esse efeito protetor pode ser atribuído a duas vias sinérgicas: (1) Modulação microbiana: A fermentação de fibras aumenta a proliferação de táxons bacterianos ligantes de Pb (ex., Lactobacillus, Bifidobacterium), que imobilizam diretamente os íons de chumbo por adsorção na superfície celular. (2) Restauração da barreira: A função de barreira intestinal é aprimorada pelos ácidos graxos de cadeia curta (AGCCs) derivados da fibra alimentar, que promovem a expressão de proteínas de junção oclusiva, como Ocludina e ZO-1, limitando assim a translocação paracelular de Pb.
Em resumo, nosso estudo demonstra que a ingestão de fibra alimentar reduziu o risco de osteoporose associada ao chumbo tanto em nível populacional quanto em murinos. A intervenção com fibra alimentar restaurou o complexo de junção oclusiva do epitélio ao remodelar a composição da microbiota intestinal, enfraqueceu os mediadores inflamatórios ao longo do eixo intestino–osso e melhorou a regulação imune mediada por Treg para neutralizar os efeitos da exposição ao chumbo. No entanto, este estudo também apresenta algumas limitações e deficiências. Em primeiro lugar, este estudo carece de evidências de uma gama mais ampla de populações independentes. Em segundo lugar, ao analisar os dados do NHANES, apenas observamos brevemente a associação entre chumbo, fibra alimentar e osteoporose, sem controlar adicionalmente a influência de fatores de confusão. Na prevenção e tratamento da osteoporose no futuro, o eixo intestino–osso pode ser um novo foco. O valor central desse foco reside em superar as limitações do “tratamento ósseo local” tradicional e fornecer soluções inovadoras a partir de três dimensões: regulação metabólica sistêmica, intervenção na toxicidade ambiental e nutrição personalizada. No futuro, será necessário aprofundar as análises de mecanismos, como explorar o impacto da coevolução microbiota–hospedeiro no metabolismo ósseo, e avaliar a validade da tradução clínica para verificar a eficácia da intervenção com fibra alimentar. O objetivo final é mudar de “tratar doenças existentes” para “prevenir doenças antes que ocorram”.
5. Conclusões
Nossa pesquisa de dados populacionais indica que o chumbo é um fator de risco para osteoporose, enquanto a fibra alimentar pode atuar como fator de proteção contra a osteoporose. Evidências experimentais de modelos murinos revelaram que a suplementação de fibra alimentar mitigou a osteoporose induzida por chumbo (Pb), mediada pela restauração da homeostase do eixo intestino–osso. A exposição crônica ao Pb foi observada para interromper esse eixo por meio de disbiose microbiana intestinal, resultando em diminuição da biossíntese de ácidos graxos de cadeia curta. A intervenção com fibra alimentar pode melhorar a barreira intestinal de camundongos expostos cronicamente ao chumbo, aumentar a abundância de células Treg e aliviar a osteoporose. Nosso estudo fornece uma nova perspectiva sobre a prevenção da osteoporose em indivíduos com exposição crônica ao chumbo, enfatizando os benefícios da fibra alimentar.
Nota do Editor/Publicador: As declarações, opiniões e dados contidos em todas as publicações são exclusivamente dos autores e contribuidores individuais e não do MDPI e/ou editores. O MDPI e/ou editores se isentam de responsabilidade por qualquer dano a pessoas ou propriedades resultante de quaisquer ideias, métodos, instruções ou produtos mencionados no conteúdo.
Contribuições dos Autores
R.W.: Redação—rascunho original, metodologia, investigação, análise formal e curadoria de dados. J.S.: Investigação. C.H.: Redação—rascunho original e análise formal. X.S.: Redação—revisão e edição e curadoria de dados. Y.G.: Investigação. X.H.: Recursos e curadoria de dados. Z.J.: Investigação. M.W.: Redação—revisão e edição, supervisão, administração de projeto, aquisição de financiamento e conceituação. Y.W.: Redação—revisão e edição, supervisão e financiamento. Todos os autores leram e concordaram com a versão publicada do manuscrito.
Declaração do Comitê de Revisão Institucional
O protocolo de pesquisa animal foi aprovado pelo Comitê de Ética da Universidade de Jiangnan (JN. No. 20220315c0900815 [075], 24 de março de 2022).
Declaração de Consentimento Informado
Não aplicável.
Declaração de Disponibilidade de Dados
Os dados serão disponibilizados mediante solicitação.
Conflitos de Interesse
Todos os autores declaram que não possuem interesses financeiros concorrentes conhecidos ou relações pessoais que possam ter influenciado o trabalho relatado neste artigo.
Referências
Osteoporose - Definição, avaliação de risco, diagnóstico, prevenção e tratamento (atualização 2024): Diretrizes da Sociedade Austríaca de Pesquisa Óssea e Mineral
Osteoporose em idosos: Prevenção e tratamento
Manejo da Osteoporose em Mulheres na Pós-Menopausa: Declaração de posição de 2021 da Sociedade Norte-Americana de Menopausa
O acúmulo de metais afeta osso e músculo em pacientes osteoporóticos: Um estudo piloto
Substâncias Ambientais Associadas à Osteoporose—Uma Revisão de Escopo
Associações de elementos traço no sangue com densidade mineral óssea: Um estudo populacional em adultos dos EUA
Níveis plasmáticos de metais pesados se correlacionam com expressão gênica desregulada de enzimas desintoxicantes em pacientes osteoporóticos
Efeitos da co-exposição ao chumbo e cádmio na hemoglobina em uma população chinesa
Melatonina ou vitamina C atenuam o dano oxidativo e inflamatório testicular induzido por acetato de chumbo em camundongos ao inibir a sinalização de NF-κB mediada pelo estresse oxidativo
Inter-relação entre condições ambientais, infecção por acantocéfalos e acúmulo de metal(oides) no intestino de peixes: Um estudo aprofundado
Avaliando a Relação entre Microbiota Intestinal e Densidade Mineral Óssea
O efeito tóxico da exposição ao chumbo na homeostase fisiológica da garoupa: Visão do eixo intestino-fígado
Potenciais da fibra alimentar e polifenóis na farinha de trigo integral para aliviar a função hepática e a lesão do trato intestinal em camundongos induzidos por chumbo
Disbiose intestinal de girinos de Rana zhenhaiensis após exposição ao chumbo (Pb) com base na análise integrada da microbiota e do transcriptoma intestinal
A exposição ao chumbo exacerba a lesão hepática em camundongos alimentados com dieta rica em gordura ao desregular a microbiota intestinal e metabólitos relacionados
A co-exposição ao chumbo e à dieta rica em gordura agrava a inflamação sistêmica em camundongos ao alterar a microbiota intestinal e a via LPS/TLR4
Metais tóxicos e essenciais: Interações metabólicas com a microbiota intestinal e implicações para a saúde
Nanoemulsões Orais de Própolis Modulam a Microbiota Intestinal para Equilibrar a Remodelação Óssea para uma Terapia Aprimorada da Osteoporose
A decocção de Epimedii Folium melhora a osteoporose em camundongos através da via de sinalização NLRP3/caspase-1/IL-1β e do eixo intestino-osso
A quercetina melhora a perda óssea em ratas OVX ao modular o eixo de sinalização flora intestinal-AGCCs-inflamação
Ácidos graxos de cadeia curta, acetato e propionato, regulam positivamente a diferenciação osteoblástica
Patogênese Endócrina, Metabólica e Imune da Osteoporose Pós-menopausa. Existe um Papel Terapêutico nos Produtos Naturais?
O Impacto da Fibra Alimentar na Microbiota Intestinal na Saúde e Doença do Hospedeiro
Efeitos do ácido valproico na densidade mineral óssea e no metabolismo ósseo: Uma meta-análise
O eixo homeostase intestinal-sistema imunológico: Novas perspectivas sobre a patogênese e tratamento da artrite reumatoide
O papel dos ácidos graxos de cadeia curta na regulação da osteoporose: Novas perspectivas da microbiota intestinal à saúde óssea: Uma revisão
Mitigação da Remodelação Óssea Artritica Mediada por Osteoclastos por Ácidos Graxos de Cadeia Curta
Mitigando a osteoporose induzida por chumbo: O papel do butirato na restauração do eixo intestino-osso
Lactobacillus rhamnosus GG melhora a osteoporose em ratas ovariectomizadas ao regular o equilíbrio Th17/Treg e a estrutura da microbiota intestinal
Efeitos da dieta semielementar contendo peptídeos do soro de leite no número de linfócitos das placas de Peyer, níveis de imunoglobulina A e morfologia intestinal em camundongos
Associações de diferentes padrões alimentares, densidade mineral óssea e risco de fratura entre mulheres idosas: O Estudo de Prevalência de Osteoporose na China
A densidade mineral óssea em indivíduos de meia-idade e idosos está associada aos seus padrões alimentares? Um estudo baseado no NHANES
Exposição ao chumbo agrava distúrbios do metabolismo da glicose por meio de disbiose da microbiota intestinal e danos à barreira intestinal em camundongos alimentados com dieta rica em gordura
O enriquecimento excessivo de metais pesados perturba as funções hepáticas através do micróbio intestinal no morcego-de-nariz-folha do Himalaia (Hipposideros armiger)
Lesão hepática, disbiose da microbiota intestinal e distúrbio metabólico induzidos por envenenamento crônico por chumbo em periquitos
O gênero Ruminococcus e a ordem Burkholderiales afetam a osteoporose ao regular o eixo microbiota-intestino-osso
A exposição ao chumbo inibe a cicatrização de fraturas e está associada ao aumento da condrogênese, atraso na mineralização da cartilagem e diminuição da frequência de osteoprogenitores
Fibra Alimentar Solúvel do Espinheiro Alivar Alivia a Constipação Induzida por Cloridrato de Loperamida ao Melhorar a Flora Intestinal e a Inflamação, Regulando Assim a Via de Íons de Aquaporina em Camundongos
Nutrição e Prevenção da Osteoporose
Toxicidade intestinal do Pb: Danos estruturais e funcionais, efeitos em órgãos distais e estratégias preventivas
Dietas intervêm na osteoporose via eixo intestino-osso
Toxicidade do Pb na Fisiologia Intestinal e Microbiota
Metais pesados: Toxicidade e efeitos na saúde humana
O chumbo agrava a patologia da doença de Alzheimer por meio do acúmulo de cobre mitocondrial regulado pela COX17
A fibra alimentar glucomanana de konjac exerce um efeito antidiabético ao inibir a absorção de lipídios e regular o PPAR-γ e o microbioma intestinal
A disbiose intestinal induzida por frutose alimentar promove neuroinflamação hipocampal em camundongos: Um benefício dos ácidos graxos de cadeia curta
A fibra alimentar é um determinante crítico das respostas patológicas de ILC2 e da inflamação intestinal
Ácidos graxos de cadeia curta: Reguladores-chave da resposta imune local e sistêmica em doenças inflamatórias e infecções
O Impacto do Consumo de Makgeolli na Microbiota Intestinal: Um Estudo Preliminar Baseado em Enterotipos
O impacto da medicina tradicional chinesa e de compostos alimentares na modulação da microbiota intestinal na fibrose hepática: Uma revisão
A razão F/B como biomarcador de inflamação na COVID-19 e DM2: Impacto da metformina
Associações entre espécies de bactérias lácticas intestinais e hábitos alimentares de animais de zoológico
Associações entre microbiota intestinal e osteoporose ou osteopenia em uma coorte de jovens chineses Han
O consumo materno de dietas enriquecidas com ácido L-málico melhora a capacidade antioxidante e o metabolismo da glicose na prole ao regular a microbiota intestinal
A Ingestão Adequada de Fibra Alimentar Pode Aliviar o Impacto Prejudicial do Chumbo Sanguíneo na Dislipidemia entre Adultos dos EUA: Um Estudo de Dados do Banco de Dados da Pesquisa Nacional de Exame de Saúde e Nutrição
A modulação da microbiota intestinal por um galactooligossacarídeo protege contra o acúmulo de chumbo metálico pesado em camundongos
O processo de triagem dos participantes.
A fibra dietética pode melhorar a osteoporose em camundongos expostos ao chumbo. (A) Teor de chumbo no soro dos camundongos de cada grupo. (B) A região metafisária distal dos fêmures murinos foi avaliada por meio de imagem de microtomografia computadorizada (micro-CT). (C–G) Comparação de BV/TV, BS/TV, Tb.N, Tb.Th e Tb.Sp entre os grupos. (n = 6–10). (H–J) Alterações nos níveis séricos de PINP, CTX-I e CTX-I/PINP foram observadas entre os grupos (n = 6–10). (K,L) A expressão de mRNA dos genes Runx2 e OCN no tecido ósseo (n = 6–10). (M–O) O ensaio de Western blot revelou alterações na expressão das proteínas Sp7 e Runx2 (n = 3). Os dados são expressos como média ± desvio padrão. * p < 0,05, ** p < 0,01, *** p < 0,001 e **** p < 0,0001 (teste de comparação múltipla de Dunnett).
A DF restaurou a estrutura intestinal e as células Treg interrompidas pela exposição ao Pb. (A) Secções coradas com hematoxilina e eosina (n = 6–10) em uma escala de 200 µm, com inserções mostrando regiões ampliadas em 100 µm. Anotações: infiltrados inflamatórios (setas vermelhas), células caliciformes (setas azuis), criptas intestinais (setas amarelas). (B) Os estudos de morfologia intestinal envolveram a avaliação de escores cumulativos abrangendo infiltração inflamatória, dano às criptas e comprometimento das células caliciformes. (C,D) A expressão de mRNA dos genes ZO-1 e Ocludina no tecido do cólon (n = 6–10). (E–G) A expressão proteica dos genes ZO-1 e Ocludina no tecido do cólon (n = 3). (H–J) Imagem representativa de citometria de fluxo das subpopulações de células Treg no cólon. (K) Percentagem de subconjuntos de células Treg em células T CD4+ no cólon de camundongos (n = 6–10). (L–N) Imagens representativas de citometria de fluxo das subpopulações de células Treg no osso. (O) Percentagem de subconjuntos de células Treg em células T CD4+ no osso de camundongos (n = 6–10). Os dados são apresentados como média ± DP. * p < 0,05, ** p < 0,01, *** p < 0,001 e **** p < 0,0001 (teste de comparação múltipla de Dunnett).
A intervenção com DF aumentou os níveis de SCFAs e melhorou a composição da microbiota intestinal em camundongos expostos ao chumbo. (A) Cromatograma da curva padrão de SCFAs. (B–E) Níveis de expressão de SCFAs nas fezes de camundongos (n = 6–10). (F–H) Índice de riqueza de espécies e diversidade de espécies. (I) Análise NMDS baseada em distâncias UniFrac não ponderadas. (J) Distâncias UniFrac não ponderadas. (L,M) Perfis comparativos de abundância microbiana nos níveis taxonômicos de filo (painel esquerdo) e classe (painel direito) entre as coortes experimentais designadas (n = 6–10). (K) Proporção Firmicutes:Bacteroidetes. (N,O) LEfSe (tamanho do efeito da análise discriminante linear) delineando táxons discriminatórios com perfis de abundância diferencial em análises de enriquecimento da comunidade microbiana. pb1: Grupo de exposição ao chumbo. pb2: Exposição ao chumbo e intervenção com fibra dietética. Os dados são apresentados como média ± DP. * p < 0,05, ** p < 0,01, *** p < 0,001 e **** p < 0,0001. ns, p > 0,05 (teste de comparação múltipla de Dunnett).
Primers utilizados na análise de RT-PCR.
Direto (5′−3′) Reverso (5′−3′) ZO-1 GGGGAAACCCGAAACTGATGC GTGGAGAGAAGAGTTGGACAGAGGC Ocludina TACTGGTCTCTACGTGGATCAAT TTCTTCGGGTTTTCACAGCAA Runx2 GCTTCTCCAACCCACGAATG GAACTGATAGGACGCTGACGA OCN CTGACCTCACAGATCCCAAGC TGGTCTGATAGCTCGTCACAAG GAPDH CGTATCGGACGCCTGGTT AGGTCAATGAAGGGGTCGTT
Comparação dos níveis de chumbo no sangue e da ingestão de fibras alimentares entre indivíduos com osteoporose e sem osteoporose.
Variáveis, n (%) Osteoporose Não Osteoporose Valor p Chumbo no sangue (média ± DP) 1,81 ± 1,61 1,69 ± 1,66 <0,001 Ingestão de fibras alimentares 16,16 ± 8,39 16,87 ± 8,94 0,0051
Associações do nível de chumbo no sangue e da ingestão de fibras alimentares com a prevalência de osteoporose.
Variáveis, n (%) Osteoporose Não Osteoporose OR (IC95%) Valor p Chumbo no sangue 720 (44,64%) 8014 (50,73%) 1,28 (1,15–1,42) <0,001 893 (55,36%) 7783 (49,27%) Fibra alimentar 845 (52,39%) 7867 (49,80%) 0,90 (0,81–1,00) 0,048 768 (47,61%) 7930 (50,20%)
Análise de subgrupo das associações do nível de chumbo no sangue e da ingestão de fibras alimentares com a osteoporose.
Grupo Osteoporose Não Osteoporose OR (IC95%) Valor p Fibra alimentar alta e Pb baixo 364 (22,57%) 4130 (26,14%) 1,00 (referência) Fibra alimentar baixa e Pb baixo 356 (22,07%) 3884 (24,59%) 1,04 0,62 Fibra alimentar alta e Pb alto 404 (25,05%) 3800 (24,06%) 1,21 0,013 Fibra alimentar baixa e Pb alto 489 (30,32%) 3983 (25,21%) 1,39 <0,001

🛡️

Compilação e Análise Científica

Este conteúdo foi estruturado, traduzido e revisado dinamicamente para fundamentar os protocolos e a base de conhecimento do ecossistema Integrativia. As informações apresentadas visam fornecer suporte de literatura científica para profissionais de saúde e medicina integrativa.

Voltar para a Consolidação (Intestinal Microbiota Short Chain Fatty Acids Scfa Immunomodulation Treg Cells)