Análise dos mecanismos moleculares envolvidos na interação de metabólitos da microbiota e células do hospedeiro durante a inflamação

• Processo: 18/15313-8
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Jovens Pesquisadores - Fase 2
• Data de Início da vigência: 01 de maio de 2019
• Data de Término da vigência: 28 de fevereiro de 2025
• Área do conhecimento: Ciências Biológicas - Imunologia - Imunologia Celular
• Pesquisador responsável: Marco Aurélio Ramirez Vinolo
• Beneficiário: Marco Aurélio Ramirez Vinolo
• Instituição Sede: Instituto de Biologia (IB). Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP). Campinas , SP, Brasil
• Município da Instituição Sede: Campinas
• Vinculado ao auxílio: 12/10653-9 - Envolvimento dos ácidos graxos de cadeia curta e seu receptor (GPR43) na resposta imune a bactérias anaeróbias in vivo e in vitro, AP.JP
• Auxílio(s) vinculado(s): 20/04583-4 - Impacto da microbiota intestinal e seus metabólitos na infecção por SARS-CoV-2, AP.R
• Bolsa(s) vinculada(s): 21/10478-1 - Análise do papel da microbiota e da sinalização por TLRs nas modificações epigenéticas em células epiteliais intestinais na inflamação induzida por DSS, BP.DR; 21/09155-3 - Análise do papel do receptor FFAR2 na funcionalidade e mielopoiese de neutrófilos, BP.DR; 20/13689-0 - O papel da crotonilação de histonas em células tronco intestinais, BP.DR; + mais bolsas vinculadas 20/00311-0 - Papel de linfócitos T ³´ nas adaptações do epitélio intestinal provocadas por dieta rica em inulina, BP.DD; 20/02919-5 - Efeito da inulina e de Ácidos Graxos de Cadeia Curta (AGCC) sobre o fator induzível por hipóxia 1 (HIF-1) e seus genes alvos em células epiteliais e células-tronco intestinais, BP.PD; 20/02685-4 - Investigação do efeito da disbiose intestinal sobre modificações pós-traducionais de histonas em neutrófilos, BP.PD; 20/00465-7 - Relevância da acilação de histonas induzida por AGCCs na produção de mediadores inflamatórios por neutrófilos, BP.DD; 20/02312-3 - Estudo do efeito dos ácidos graxos de cadeia curta no processo de regeneração tecidual durante a colite experimental, BP.DD; 19/14342-7 - Comparação do tropismo e patogenicidade da variante gama versus SARS Cov-2 original em camundongos K18-ACE2 humanizado: papel da microbiota intestinal, BP.DR; 19/11662-0 - Participação do receptor FFAR2 na inflamação em modelo de colite induzida por DSS, BP.MS - menos bolsas vinculadas
• Assunto(s): Ácidos graxos voláteis Microbiota Inflamação Neutrófilos
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: ácidos graxos de cadeia curta | Células epiteliais intestinais | Inflamação | Microbiota | neutrófilos | Inflamação

Resumo

Como a microbiota intestinal se comunica com as células do hospedeiro e contribui para manutenção da homeostase é uma questão científica muito relevante. Os produtos do metabolismo bacteriano, os ácidos graxos de cadeia curta (AGCCs), são gerados durante a fermentação de carboidratos não digeríveis no intestino e constituem um elo importante da comunicação microbiota-hospedeiro. Trabalhos anteriores demonstraram que esses metabólitos regulam o metabolismo e imunidade do hospedeiro. No entanto, os mecanismos moleculares envolvidos em seus efeitos não foram totalmente definidos. Considerando isso, o objetivo deste projeto é investigar 1) a ativação do receptor de AGCCs FFAR2 (GPR43) e 2) a modificação do padrão de acilação de histonas (principalmente, acetilação e crotonilação) em neutrófilos e células epiteliais intestinais (IECs), e sua relevância biológica em condições inflamatórias. Para isso, caracterizaremos, usando camundongos com deleção tecido específica de FFAR2, o papel desse receptor na função de neutrófilos e células epiteliais intestinais, sua relação com a ativação do inflamassoma e relevância durante inflamação intestinal e analisaremos o efeito de AGCCs no padrão de acilações de histonas de células epiteliais intestinais e neutrófilos e como isso afeta o seu programa transcricional e suas respostas efetoras em condição inflamatória. Com isso, contribuiremos para a compreensão dos mecanismos moleculares de interação microbiota-hospedeiro e identificação de novos biomarcadores e alvos terapêuticos para doenças inflamatórias. (AU)

Publicações científicas

(17)

(Referências obtidas automaticamente do Web of Science e do SciELO, por meio da informação sobre o financiamento pela FAPESP e o número do processo correspondente, incluída na publicação pelos autores)

FACHI, J. L.; PRAL, L. P.; DOS SANTOS, J. A. C.; CODO, A. C.; DE OLIVEIRA, S.; FELIPE, J. S.; ZAMBOM, F. F. F.; CAMARA, N. O. S.; VIEIRA, P. M. M. M.; COLONNA, M.; et al. Hypoxia enhances ILC3 responses through HIF-1 alpha-dependent mechanism. MUCOSAL IMMUNOLOGY, v. 14, n. 4, JAN 2021. (15/15626-8, 19/11662-0, 18/22505-0, 18/15313-8, 18/02208-1, 17/06577-9, 19/06372-3, 17/16280-3)

HIRABARA, SANDRO MASSAO; GORJAO, RENATA; MARZUCA-NASSR, GABRIEL NASRI; VITZEL, KAIO FERNANDO; VINOLO, MARCO AURELIO RAMIREZ; MASI, LAUREANE NUNES. Editorial: Molecular and cellular mechanisms involved in inflammation, metabolism and oxidative stress induced by coronaviruses. FRONTIERS IN MICROBIOLOGY, v. 14, p. 3-pg., 2023-03-22. (18/15313-8, 18/09868-7)

SATO, FABIO TAKEO; YAP, YU ANNE; CRISMA, AMANDA RABELLO; PORTOVEDO, MARIANA; MURATA, GILSON MASAHIRO; HIRABARA, SANDRO MASSAO; RIBEIRO, WILLIAN RODRIGUES; FERREIRA, CAROLINE MARCANTONIO; CRUZ, MAYSA MARIANA; BERTAGLIA PEREIRA, JOICE NAIARA; et al. Tributyrin Attenuates Metabolic and Inflammatory Changes Associated with Obesity through a GPR109A-Dependent Mechanism. CELLS, v. 9, n. 9, SEP 2020. (12/15774-9, 12/10653-9, 18/15313-8)

FACHI, JOSE L.; DE OLIVEIRA, SARAH; TRSAN, TIHANA; PENATI, SILVIA; GILFILLAN, SUSAN; CAO, SIYAN; CASTRO, POLLYANA RIBEIRO; FERNANDES, MARIANE FONT; HYRC, KRZYSZTOF L.; LIU, XIULI; et al. Article Fiber- and acetate-mediated modulation of MHC-II expression on intestinal epithelium protects from Clostridioides difficile infection. CELL HOST & MICROBE, v. 33, n. 2, p. 25-pg., 2025-02-12. (21/09155-3, 18/15313-8, 23/00393-4, 17/06577-9)

RODRIGUES, PATRICIA BRITO; RODOVALHO, VINICIUS DE REZENDE; SENCIO, VALENTIN; BENECH, NICOLAS; CRESKEY, MARYBETH; ANGULO, FABIOLA SILVA; DELVAL, LOU; ROBIL, CYRIL; GOSSET, PHILIPPE; MACHELART, ARNAUD; et al. Integrative metagenomics and metabolomics reveal age-associated gut microbiota and metabolite alterations in a hamster model of COVID-19. GUT MICROBES, v. 17, n. 1, p. 25-pg., 2025-12-31. (22/02058-5, 18/15313-8, 19/14342-7)

HEUMEL, SEVERINE; RODOVALHO, VINICIUS DE REZENDE; URIEN, CHARLOTTE; SPECQUE, FLORIAN; RODRIGUES, PATRICIA BRITO; ROBIL, CYRIL; DELVAL, LOU; SENCIO, VALENTIN; DESCAT, AMANDINE; DERUYTER, LUCIE; et al. Shotgun metagenomics and systemic targeted metabolomics highlight indole-3-propionic acid as a protective gut microbial metabolite against influenza infection. GUT MICROBES, v. 16, n. 1, p. 29-pg., 2024-12-31. (22/02058-5, 18/15313-8, 19/14342-7)

FACHI, JOSE L.; PRAL, LAIS. P.; ASSIS, HELDER C.; OLIVEIRA, SARAH; RODOVALHO, VINICIUS R.; DOS SANTOS, JEFFERSON A. C.; FERNANDES, MARIANE F.; MATHEUS, VALQUIRIA A.; SESTI-COSTA, RENATA; BASSO, PAULO J.; et al. Hyperbaric oxygen augments susceptibility to C. difficile infection by impairing gut microbiota ability to stimulate the HIF-1α-IL-22 axis in ILC3. GUT MICROBES, v. 16, n. 1, p. 26-pg., 2024-12-31. (17/06577-9, 18/15313-8)

CORREA, RENAN OLIVEIRA; CASTRO, POLLYANA RIBEIRO; FACHI, JOSE LUIS; NIRELLO, VINICIUS DIAS; EL-SAHHAR, SALMA; IMADA, SHINYA; PEREIRA, GABRIEL VASCONCELOS; PRAL, LAIS PASSARIELLO; PEREIRA ARAUJO, NATHALIA VITORIA; FERNANDES, MARIANE FONT; et al. Inulin diet uncovers complex diet-microbiota-immune cell interactions remodeling the gut epithelium. MICROBIOME, v. 11, n. 1, p. 25-pg., 2023-04-26. (16/23142-3, 21/06572-2, 19/06372-3, 19/16113-5, 19/02640-3, 18/15313-8, 20/02919-5, 17/16280-3, 20/14071-0, 21/00393-9, 17/06577-9, 20/13689-0, 21/05269-4, 20/02312-3, 18/10165-0, 20/00311-0)

FACHI, JOSE L.; DE OLIVEIRA, SARAH; GILFILLAN, SUSAN; ANTONOVA, ALINA ULEZKO; HOU, JINCHAO; VINOLO, MARCO A. R.; COLONNA, MARCO. NKp46+ILC3s promote early neutrophil defense against Clostridioides difficile infection through GM-CSF secretion. PROCEEDINGS OF THE NATIONAL ACADEMY OF SCIENCES OF THE UNITED STATES OF AMERICA, v. 121, n. 45, p. 10-pg., 2024-11-05. (21/09155-3, 17/06577-9, 18/15313-8, 23/00393-4)

DARDI, PATRIZIA; COUTINHO, CAMILLE PERELLA; DE OLIVEIRA, SARAH; TEIXEIRA, SIMONE APARECIDA; GACEK, RENAIDE RODRIGUES FERREIRA; PURGATTO, EDUARDO; VINOLO, MARCO AURELIO RAMIREZ; MUSCARA, MARCELO NICOLAS; ROSSONI, LUCIANA VENTURINI. Changes in the intestinal microbiota induced by the postnatal environment and their association with hypertension. PHARMACOLOGICAL RESEARCH, v. 212, p. 16-pg., 2025-01-25. (20/10381-5, 18/15313-8, 23/03813-4, 23/13436-3, 19/08026-5)

ROCHA, ANDREA LIVIA; DE LIMA, TANES IMAMURA; DE SOUZA, GERSON PROFETA; CORREA, RENAN OLIVEIRA; FERRUCCI, DANILO LOPES; RODRIGUES, BRUNO; LOPES-RAMOS, CAMILA; NILSSON, DANIEL; KNITTEL, THIAGO LEITE; CASTRO, POLLYANA RIBEIRO; et al. Enoxacin induces oxidative metabolism and mitigates obesity by regulating adipose tissue miRNA expression. SCIENCE ADVANCES, v. 6, n. 49, DEC 2020. (10/52557-0, 17/01184-9, 18/15313-8, 16/23142-3, 17/07975-8, 16/24163-4, 15/01316-7, 16/12294-7)

CORREA, RENAN OLIVEIRA; CASTRO, POLLYANA RIBEIRO; MOSER, RENE; FERREIRA, CAROLINE MARCANTONIO; QUESNIAUX, VALERIE F. J.; RAMIREZ VINOLO, MARCO AURELIO; RYFFEL, BERNHARD. Butyrate: Connecting the gut-lung axis to the management of pulmonary disorders. FRONTIERS IN NUTRITION, v. 9, p. 16-pg., 2022-10-20. (13/07607-8, 18/15313-8)

PRAL, LAIS P.; FACHI, JOSE L.; CORREA, RENAN O.; COLONNA, MARCO; VINOLO, MARCO A. R.. Hypoxia and HIF-1 as key regulators of gut microbiota and host interactions. TRENDS IN IMMUNOLOGY, v. 42, n. 7, p. 604-621, JUL 2021. (16/23142-3, 17/06577-9, 18/02208-1, 18/15313-8)

IMADA, SHINYA; KHAWALED, SALEH; SHIN, HEAJI; MECKELMANN, SVEN W.; WHITTAKER, CHARLES A.; CORREA, RENAN OLIVEIRA; ALQUATI, CHIARA; LU, YIXIN; TIE, GUODONG; PRADHAN, DIKSHANT; et al. Short-term post-fast refeeding enhances intestinal stemness via polyamines. Nature, v. N/A, p. 28-pg., 2024-08-21. (19/02640-3, 18/15313-8, 16/23142-3)

CHOLLET, LOIC; HEUMEL, SEVERINE; DERUYTER, LUCIE; BOUILLOUX, FABRICE; DELVAL, LOU; ROBERT, VERONIQUE; GEVAERT, MARIE-HELENE; PICHAVANT, MURIEL; SENCIO, VALENTIN; ROBIL, CYRIL; et al. Faecalibacterium duncaniae as a novel next generation probiotic against influenza. FRONTIERS IN IMMUNOLOGY, v. 15, p. 14-pg., 2024-03-12. (22/02058-5, 18/15313-8, 19/14342-7)

DARDI, PATRIZIA; DOS SANTOS-EICHLER, ROSANGELA APARECIDA; DE OLIVEIRA, SARAH; RAMIREZ VINOLO, MARCO AURELIO; SARAIVA CAMARA, NIELS OLSEN; ROSSONI, LUCIANA VENTURINI. Reduced intestinal butyrate availability is associated with the vascular remodeling in resistance arteries of hypertensive rats. FRONTIERS IN PHYSIOLOGY, v. 13, p. 12-pg., 2022-09-29. (19/08026-5, 20/10381-5, 18/15313-8)

DAVANZO, GUSTAVO GASTAO; CASTELUCCI, BIANCA GAZIERI; DE SOUZA, GABRIELA FABIANO; MURARO, STEFANIE PRIMON; DOS REIS, LARISSA MENEZES; DE OLIVEIRA, ISABELLA BONILHA; FACHI, JOSE LUIS; VIRGILIO-DA-SILVA, JOAO VICTOR; BERCOT, MARCELO RODRIGUES; FERNANDES, MARIANE FONT; et al. Obesity-Induced Metabolic Priming Exacerbates SARS-CoV-2 Inflammation. IMMUNOLOGY, v. 175, n. 3, p. 16-pg., 2025-04-23. (21/08354-2, 13/07607-8, 20/16030-0, 20/04579-7, 15/15626-8, 16/18031-8, 18/15313-8)