Infection-elicited microbiota promotes host adaptation to nutrient restriction

Autor(es):Mostrar menos -

Siqueira, Mirian Krystel De ; Andrade-Oliveira, Vinicius ; Stacy, Apollo ; Guimaraes, Joao Pedro Torres ; Alberca-Custodio, Ricardo Wesley ; Castoldi, Angela ; Santos, Jaqueline Marques ; Davoli-Ferreira, Marcela ; Menezes-Silva, Luisa ; Turato, Walter Miguel ; Han, Seong-Ji ; Zaretsky, Arielle Glatman ; Hand, Timothy Wesley ; Camara, Niels Olsen Saraiva ; Russo, Momtchilo ; Jancar, Sonia ; da Fonseca, Denise Morais ; Belkaid, Yasmine

• Tipo de documento: Artigo Científico
• Fonte: PROCEEDINGS OF THE NATIONAL ACADEMY OF SCIENCES OF THE UNITED STATES OF AMERICA; v. 120, n. 4, p. 8-pg., 2023-01-24.

Resumo

The microbiota performs multiple functions vital to host fitness, including defense against pathogens and adaptation to dietary changes. Yet, how environmental chal-lenges shape microbiota resilience to nutrient fluctuation remains largely unexplored. Here, we show that transient gut infection can optimize host metabolism toward the usage of carbohydrates. Following acute infection and clearance of the pathogen, mice gained more weight as a result of white adipose tissue expansion. Concomitantly, pre-viously infected mice exhibited enhanced carbohydrate (glucose) disposal and insulin sensitivity. This metabolic remodeling depended on alterations to the gut microbiota, with infection-elicited Betaproteobacteria being sufficient to enhance host carbohydrate metabolism. Further, infection-induced metabolic alteration protected mice against stunting in the context of limited nutrient availability. Together, these results propose that alterations to the microbiota imposed by acute infection may enhance host fitness and survival in the face of nutrient restriction, a phenomenon that may be adaptive in settings where both infection burden and food precarity are prevalent. (AU)

• Processo FAPESP: 21/06881-5 - Eixo intestino-pulmão: entendendo a comunicação imunológica entre tecidos de barreira no desenvolvimento de doenças
• Beneficiário: Denise Morais da Fonseca
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Jovens Pesquisadores - Fase 2
• Processo FAPESP: 17/02298-8 - Análise do metabolismo lipídico pós cicatriz imunológica induzida por infecção gastrointestinal aguda
• Beneficiário: Mirian Krystel de Siqueira
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Mestrado
• Processo FAPESP: 18/15981-0 - Efeito da via colinérgica anti-inflamatória sobre alterações metabólicas induzidas por dietas hiperlipídicas
• Beneficiário: Luísa Menezes Silva
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Mestrado
• Processo FAPESP: 15/25364-0 - Cicatriz imunológica pós-infecção intestinal aguda e desenvolvimento de desordens metabólicas: estudo das interações entre a microbiota e sistema imunológico do mesentério
• Beneficiário: Denise Morais da Fonseca
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Jovens Pesquisadores
• Processo FAPESP: 18/00458-0 - Desenvolvimento de modelo experimental para o estudo da patogênese da enteropatia ambiental
• Beneficiário: Jaqueline Marques Santos
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Mestrado
• Processo FAPESP: 16/08385-7 - Cicatriz imunológica pós-infecção intestinal aguda e desenvolvimento de desordens metabólicas: estudo das interações entre a microbiota e sistema imunológico do mesentério
• Beneficiário: Denise Morais da Fonseca
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Jovens Pesquisadores
• Processo FAPESP: 18/14562-4 - Contribuição da microbiota intestinal em alterações metabólicas induzidas após infecção aguda por Yersinia pseudotuberculosis
• Beneficiário: Mirian Krystel de Siqueira
• Modalidade de apoio: Bolsas no Exterior - Estágio de Pesquisa - Mestrado
• Processo FAPESP: 17/14209-0 - Interações neuroimunes no desenvolvimento da "cicatriz imunológica" após infecção intestinal aguda.
• Beneficiário: Marcela Davoli Ferreira
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Pós-Doutorado