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Artigo nºJC6 Bacteria e Cancro en pt

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PESQUISA ORIGINAL
publicado: 24 de maio de 2018 doi: 
10.3389 / fnut.2018.00044
Células cancerosas colorretais aumentam a produção 
de gordura de cadeia curta
Ácidos por Propionibacterium
Freudenreichii Impacto na sobrevivência das células 
cancerosas
Marta R. Casanova 1,2, João Azevedo-Silva 2, Ligia R. Rodrigues 1 † e ana preto 2 * †
1 Centro de Engenharia Biológica, Universidade do Minho, Braga, Portugal, 2 Centro de Biologia Molecular e Ambiental, Departamento de Biologia, Universidade do 
Minho, Braga, Portugal
Propionibacterium freudenreichii é uma bactéria comercialmente relevante com potencial probiótico. Essa bactéria pode 
exercer efeitos protetores principalmente contra o câncer colorretal (CRC), por meio da produção de ácidos graxos de 
cadeia curta (SCFA), a saber, acetato e propionato. Neste trabalho, objetivamos avaliar o desempenho e capacidade de 
adaptação de P. freudenreichii a um estresse digestivo simulado usando diferentes meios de cultura, nomeadamente 
YEL, meio basal, imitando o conteúdo do meio do cólon humano (MCHC) e DMEM. O efeito do caldo de cultura 
fermentado na sobrevivência das células CRC e do meio condicionado das células CRC no desempenho das bactérias 
também foi avaliado. Meio basal foi considerado o melhor para P. freudenreichii para produzir SCFA. O meio MCHC, 
apesar de ser o meio no qual menores quantidades de acetato e propionato foram produzidas, apresentou maiores 
rendimentos de acetato e propionato quando comparado a outros meios. Observamos também que a presença de 
lactato no meio de crescimento condicionado das células CRC, resultante do metabolismo celular, leva ao aumento da 
produção de SCFA pelas bactérias. O caldo fermentado bacteriano inibiu com sucesso a proliferação de células CRC e 
aumentou a morte celular. Nossos resultados mostraram pela primeira vez que P. freudenreichii o desempenho pode ser 
estimulado pelo lactato extracelular produzido pelo interruptor metabólico do CRC, também conhecido como “efeito 
Warburg”, onde as células cancerosas “fermentam” a glicose em lactato. Além disso, nossos resultados sugerem que P. 
freudenreichii pode ser potencialmente usado como um probiótico na prevenção do CCR em estágios iniciais do 
processo de carcinogênese e pode ajudar nas abordagens terapêuticas do CCR.
Editado por:
Aldo Corsetti,
Università di Teramo, Itália
Revisados pela:
Analia Graciela Abraham,
Centro de Investigación y Desarrollo
en Criotecnología de Alimentos
(CIDCA), Argentina
Giuseppe Conte,
Università degli Studi di Pisa, Itália
* Correspondência:
Ana preto
apreto@bio.uminho.pt
† Esses autores contribuíram
igualmente a este trabalho.
Seção de especialidades:
Este artigo foi submetido a
Microbiologia Alimentar,
uma seção do jornal
Fronteiras em Nutrição
Recebido: 29 de janeiro de 2018
Aceitaram: 03 de maio de 2018
Publicados: 24 de maio de 2018
Palavras-chave: câncer colorretal, Propionibacterium freudenreichii, probiótico, ácidos graxos de cadeia curta, acetato, propionato
Citação:
Casanova MR, Azevedo-Silva J, Rodrigues 
LR e Preto A (2018) Células de câncer colorretal 
aumentam a produção de ácidos graxos de cadeia 
curta
por Propionibacterium freudenreichii
Impacting on Cancer Cells Survival.
Frente. Nutr. 5:44.
doi: 10.3389 / fnut.2018.00044
INTRODUÇÃO
O câncer colorretal (CCR) constitui uma grande preocupação nos países desenvolvidos por estar associado ao estilo de vida que surge 
como elemento crítico para sua prevenção ( 1 ) Evidências têm mostrado que dieta com baixo teor de gordura e alta fibra dietética pode 
ser protetora contra CRC ( 2 - 4 ) O principal impacto dos hábitos alimentares na prevalência de CCR desencadeou a concepção de um 
regime de dieta ideal e / ou
Fronteiras em Nutrição | www.frontiersin.org 1 Maio de 2018 | Volume 5 | Artigo 44.
https://www.frontiersin.org/journals/nutrition
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https://www.frontiersin.org/articles/10.3389/fnut.2018.00044/full
http://loop.frontiersin.org/people/552028/overview
http://loop.frontiersin.org/people/128127/overview
http://loop.frontiersin.org/people/47153/overview
http://loop.frontiersin.org/people/158262/overview
Casanova et al. Lactato aumenta o desempenho de Propionibacterium freudenreichii
o desenvolvimento de suplementos alimentares que reduzem especificamente o risco de 
câncer ( 5 - 7 ) Um crescente interesse no uso de probióticos como agentes de prevenção / 
tratamento do câncer foi registrado ( 8 , 9 ) Propionibacteria é uma importante classe de 
probióticos que é bem conhecida por sua longa história de consumo em queijos do tipo 
suíço ( 10 ) Durante o processo de fabricação do queijo, P. freudenreichii
resiste aos estresses físicos e químicos severos exibindo uma alta resistência aos 
estresses digestivos que é essencial para sua sobrevivência no intestino e também 
para exercer seus efeitos benéficos ( 11 ,
12 ) P. freudenreichii as propriedades benéficas à saúde são resultado da ampla 
variedade de seus metabólitos funcionais, incluindo acetato e propionato ( 10 , 13 - 15 ) 
Os ácidos graxos de cadeia curta (SCFA), ou seja, acetato, propionato e butirato, 
estão naturalmente presentes no intestino humano. SCFA são necessários para 
equilibrar a produção equivalente redox no ambiente anaeróbio do intestino, bem 
como para manter a homeostase intestinal ( 5 , 16 ) Vários estudos têm mostrado uma 
variedade de efeitos biológicos do SCFA, e há um grande número de relatos, alguns 
deles do nosso grupo, mostrando novos mecanismos subjacentes aos efeitos dessas 
moléculas ( 17 -
23 ) SCFA pode ter efeitos opostos induzindo / inibindo a autofagia e, portanto, 
inibindo a proliferação de células cancerosas ou induzindo apoptose ( 24 - 26 ) 
Nesse sentido, nosso grupo demonstrou recentemente que o acetato induz a 
permeabilização da membrana lisossomal e a liberação de Catepsina D ( 22 ) Além 
disso, mostramos que a Catepsina D protege as células CRC da apoptose 
induzida por acetato através da degradação independente de autofagia de 
mitocôndrias danificadas ( 23 ) Os efeitos antineoplásicos de
P. freudenreichii foram avaliados por vários grupos de pesquisa ( 11 , 12 , 15 , 17 , 
27 , 28 ) Jan et al. ( 17 ) demonstrou que o
Propionibacterium cepas induzem a morte celular em linhas de células de câncer humano, como 
células HeLa, HT29 e Caco2, aparentemente através da
o SCFA produzido. Lan et al. ( 28 ) demonstrado em um na Vivo
estudar que P. freudenreichii TL133, através da seus metabólitos, facilitam a eliminação de 
células danificadas por apoptose no cólon de ratos após insulto genotóxico e podem 
desempenhar um papel protetor contra o CRC. A manutenção de SCFA no intestino, em 
níveis que protegem as células normais da mucosa do cólon e matam as células CRC, é de 
extrema relevância para a prevenção e / ou terapia do CRC. Portanto, nosso objetivo foi 
avaliar a capacidade de produção de SCFA de P. freudenreichii subsp.
freudenreichii, bem como estudar a capacidade das bactérias de se adaptarem ao 
estresse digestivo. Além disso, nosso objetivo foi avaliar a influência do meio de 
bactérias na sobrevivência das células CRC e, por outro lado, o efeito do meio 
condicionado das células CRC no desempenho das bactérias, a fim de compreender 
melhor o crosstalk entre P. freudenreichii e células CRC.
a adaptação foi realizada expondo