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Archivio digitale delle tesi discusse presso l'Università di Pisa

Tesi etd-10152021-114525


Tipo di tesi
Tesi di laurea magistrale
Autore
RIABITCH, DARIA
Indirizzo email
d.riabitch@studenti.unipi.it, riab.daria@gmail.com
URN
etd-10152021-114525
Titolo
Impatto del trapianto di microbiota fecale (FMT) sul tessuto adiposo bianco e bruno: studio su modello animale con tomografia computerizzata
Dipartimento
FARMACIA
Corso di studi
SCIENZE DELLA NUTRIZIONE UMANA
Relatori
relatore Prof.ssa Giacomelli, Chiara
relatore Dott.ssa Iozzo, Patricia
relatore Dott.ssa La Rosa, Federica
Parole chiave
  • fecal microbiota transplant
  • microbiome
  • nutrition
  • adipose tissue
  • germ free
Data inizio appello
03/11/2021
Consultabilità
Non consultabile
Data di rilascio
03/11/2024
Riassunto
Introduzione: La conoscenza del microbiota intestinale e il suo ruolo nella modulazione del metabolismo ha assunto una grande importanza negli ultimi anni. Un significativo progresso della ricerca deriva dagli studi basati sul trasferimento di distinte specie batteriche o dell’intero microbiota fecale dall’uomo ai topi sterili (germ-free, GF). Questo campo di ricerca ha permesso di osservare la funzione del microbiota nella regolazione dello stato ponderale nonché i meccanismi tramite i quali il microbiota è in grado di influenzare il tessuto adiposo ed il metabolismo lipidico.
Obiettivi: Scopo di questo lavoro di tesi è stato quello di osservare se il fenotipo obesogeno del bambino possa essere trasferito attraverso il trapianto di microbiota fecale al modello animale (topo GF) e quale sia l’impatto sui tessuti adiposi, bianco e bruno. La caratterizzazione generale dell’animale è stata approfondita con imaging in vivo condotto attraverso la micro-tomografia computerizzata (microCT).
Disegno dello studio: Il presente studio ha previsto il trapianto di campioni fecali da 20 bambini, i donatori, suddivisi in base al proprio IMC in 11 bambini normopeso (normopeso, di cui n=5 maschi, n=6 femmine) e 9 bambini sovrappeso (sovrappeso, di cui n=5 maschi, n=4 femmine), in topi riceventi GF C57BL/6 di 4-5 settimane di età, selezionati sulla base del sesso, che è stato coerente tra donatore e ricevente. Ogni campione di feci è stato trapiantato tramite gavage orale in 3 topi riceventi. I topi sono stati studiati per 6 mesi, durante i quali sono stati monitorati e tabulati la crescita corporea (peso e lunghezza) e il consumo di cibo. Al termine di questo periodo, gli animali sono stati sottoposti a studio con microPET-CT. Hanno completato la caratterizzazione n= 59 topi, di cui n= 15 maschi normopeso, n= 14 maschi sovrappeso, n= 18 femmine normopeso, n= 12 femmine sovrappeso.
Materiali e metodi: È stata effettuata una valutazione del quadro alimentare dei bambini attraverso questionari di frequenza alimentare. La caratterizzazione degli animali riceventi è stata eseguita tramite l’osservazione di parametri di: assunzione di cibo, aumento di peso, efficienza alimentare (feed efficiency ratio, FER), glicemia, radiodensità media e volumetria del tessuto adiposo totale, bianco e bruno, quest’ultima attraverso l’analisi delle immagini di tomografia computerizzata. L’analisi statistica è stata condotta sia in base all’osservazione del fenotipo normopeso e sovrappeso, sia osservando maschi e femmine separatamente in modo da valutare le differenze di genere.
Risultati: Dall’analisi della dieta dei nostri donatori è emerso che il gruppo di bambini normopeso assumeva una quantità maggiore di cibo, che correlava negativamente con il IMC. I nutrienti più strettamente associati a questo risultato erano i carboidrati complessi, le proteine vegetali ed il calcio. L’andamento del peso dei topi trapiantati risultava fortemente correlato con quello dei corrispondenti donatori umani. Inoltre, l’assunzione di cibo (cumulativa nel periodo di osservazione) era superiore nei topi maschi normopeso rispetto al gruppo sovrappeso, coerente con l’osservazione nei bambini. Le analisi del FER nei topi hanno evidenziato l’impatto del microbiota trapiantato sulla capacità di trasformare gli alimenti in massa corporea risultando maggiore nel gruppo sovrappeso. L’andamento della glicemia nel corso del protocollo PET-CT risultava decrescente nei topi normopeso in proporzione alla durata del digiuno, diversamente dai topi sovrappeso, caratterizzati da una glicemia costante e più elevata. Sono emerse, inoltre, differenze tra i tessuti adiposi osservati nei due gruppi, sia a livello dei volumi che a livello della radiodensità media. Il gruppo di bambini normopeso era caratterizzato da una maggiore radiodensità media del tessuto adiposo, sia bianco (WAT) che bruno (BAT), con una correlazione negativa di quest’ultimo con il peso cumulativo dell’animale. Il gruppo sovrappeso presentava un volume del tessuto adiposo totale e del tessuto adiposo bruno tendenzialmente aumentato, con una correlazione positiva di quest’ultimo con il peso cumulativo dell’animale e con il FER.
Conclusione: I nostri risultati hanno mostrato un impatto del microbiota dei donatori trapiantato sui riceventi, che ne ha influenzato l’assunzione di cibo, lo stato ponderale, la glicemia e la densità ed il volume del tessuto adiposo bianco e bruno. I risultati suggeriscono una relazione di causa-effetto tra microbiota e tessuto adiposo, in particolare quello bruno. La prospettiva futura è quella di identificare i mediatori batterici e molecolari responsabili dell’interazione tra il sistema enterico e adiposo, aprendo nuove opportunità di stratificazione e prevenzione del rischio di obesità.
Il presente studio potrebbe essere utile per lo sviluppo di nuove terapie e interventi dietetici mirati a modulare e a correggere il microbiota fin dai primi anni di vita per prevenire e curare l’obesità infantile, condizione che si protrae fino all’età adulta con il forte rischio di insorgenza di malattie croniche e disregolazioni metaboliche.
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