Avaliação dos impactos cardiovasculares, metabólicos e comportamentais da bactéria Enterococcus faecalis: relação com seus metabólitos e a via do óxido nítrico

Abstract

A microbiota é uma área crucial de pesquisa na manutenção da saúde humana, com potencial para a descoberta de novos biomarcadores, terapias e mecanismos moleculares relevantes para a fisiologia do hospedeiro. Entre esses microrganismos, a Enterococcus faecalis é uma bactéria gram-positiva encontrada no trato gastrointestinal de humanos e animais que possui particular importância. Cepas desta espécie bacteriana levantam considerável debate na literatura devido à sua dupla natureza: potencial probiótico na indústria alimentícia; e resistência à antibióticos e desenvolvimento de patologias. Dessa forma, o objetivo deste trabalho foi investigar os efeitos da E. faecalis (isolada de ratos Spontaneously Hypertensive Rats) nos parâmetros cardiovasculares, metabólicos e comportamentais, bem como a possível relação desses efeitos com os metabólitos produzidos pela bactéria e a via do óxido nítrico. Utilizando abordagens que incluem tratamento crônico com E. faecalis e análise ex vivo dos metabólitos bacterianos, foi observado que a bactéria E. faecalis pode contribuir para o desenvolvimento de alterações cardiometabólicas, incluindo hipertensão, alterações intestinais, aumento de espécies reativas de oxigênio e remodelamento vascular. Os dados sugerem ainda que os metabólitos bacterianos estão associados a disfunção do relaxamento vascular e à redução da produção de óxido nítrico induzida por E. faecalis. Nossos achados sublinham a importância de uma análise aprofundada sobre a ação individual de espécies bacterianas, destacando E. faecalis como um fator potencialmente determinante na regulação da saúde cardiometabólica. Esses resultados reforçam a necessidade de uma nova perspectiva no estudo da microbiota, onde a identificação e o manejo de espécies bacterianas específicas podem ser cruciais para intervenções terapêuticas inovadoras e mais eficazes.

Abstract: The microbiota is a crucial area of research for maintaining human health, with the potential to discover new biomarkers, therapies, and relevant molecular mechanisms for host physiology. Among these microorganisms, Enterococcus faecalis is a Gram- positive bacterium from the gastrointestinal tract of humans and animals that holds particular importance. Strains of this bacterial species generate considerable debate in the literature due to their dual nature: that are potential probiotics in the food industry and are also associated with antibiotic resistance and the development of pathologies. Thus, the study aimed to investigate the effects of E. faecalis (isolated from Spontaneously Hypertensive Rats) on cardiovascular, metabolic, and behavioral parameters, and to explore the potential relationship of these effects with bacterial metabolites and the nitric oxide pathway. Strategies such as chronic exposure to E. faecalis and ex vivo analysis of bacterial metabolites reveal a significant role of E. faecalis in the development of cardiometabolic alterations, including hypertension, increased reactive oxygen species, vascular remodeling, and intestinal changes. Bacterial metabolites were also associated with impaired vascular relaxation and reduced nitric oxide production induced by E. faecalis. These findings underscore the importance of an in-depth analysis of the individual actions of bacterial species, highlighting E. faecalis as a potentially key factor in the regulation of cardiometabolic health. A new perspective in microbiota research is needed, where the identification and management of specific bacterial species could be crucial for the development of more effective and innovative therapeutic interventions.