Aspartato de ornitina e alterações da microbiota intestinal em modelo animal de doença hepática esteatótica associada à disfunção metabólica

Abstract

Introdução: Pouco se sabe sobre a utilidade de aspartato de ornitina (LOLA) na doença hepática esteatótica associada ao metabolismo (MASLD). Considerando que LOLA está em contato direto com o intestino quando administrada por via oral, poderia interagir com a microbiota intestinal. Neste trabalho foi analisada a influência d de LOLA na microbiota intestinal em um modelo experimental nutricional de MASLD. Métodos: Ratos machos adultos da linhagem Sprague Dawley foram randomizados em três grupos: Controle (10 ratos alimentados com dieta padrão), MASLD (10 ratos alimentados com dieta rica em gordura e deficiente em colina) e LOLA (10 ratos recebendo 200mg/kg/dia de LOLA, após a 16ª semana recebendo dieta rica em gordura e deficiente em colina). Após 28 semanas de experimento, os animais foram eutanasiados e as fezes presentes no intestino foram coletadas. Após extração do DNA fecal, a região V4 do gene 16S rRNA foi amplificada seguida por sequenciamento em um sistema Ion S5™. Resultados: As métricas de diversidade alfa e beta foram comparáveis entre MASLD e LOLA, 22 OTUs foram diferencialmente abundantes entre os grupos; entre eles, apenas 3 diferiram entre MASLD e LOLA, que pertencem às espécies Helicobacter rodentium, Parabacteroides goldsteinii e Parabacteroides distasonis. A previsão funcional forneceu dois perfis metabólicos diferentes entre MASLD e LOLA. As 9 vias diferencialmente abundantes em MASLD estão relacionadas a uma mudança na fonte de energia, degradação de adenosina/nucleotídeos de purina, bem como biossíntese de nucleotídeos de guanosina e desoxirribonucleotídeos de adenosina. As 14 vias diferencialmente abundantes 7 em LOLA estão associadas a quatro principais funções metabólicas principalmente influenciadas por l-aspartato, incluindo vias do ciclo do ácido tricarboxílico, biossíntese de nucleotídeos de purina/guanosina, biossíntese e recuperação de ribonucleotídeos de pirimidina, bem como biossíntese de lipídeo IVA. Conclusões: embora a LOLA não tenha influência na diversidade alfa e beta neste modelo nutricional de MASLD, ela foi associada a mudanças em membros probióticos específicos da microbiota intestinal e suas vias metabólicas relacionadas.

Background: Scant knowledge exists regarding the efficacy of ornithine aspartate (LOLA) in metabolism-associated non-alcoholic fatty liver disease (MASLD). Given that LOLA comes into direct contact with the intestinal tract upon oral administration, it could interact with the intestinal microbiota. This study analyzed the influence of LOLA on the intestinal microbiota in an experimental nutritional model of MASLD. Methods: Adult male Sprague Dawley rats were randomized into three groups: Control (10 rats fed with a standard diet), MASLD (10 rats fed with a high-fat and choline-deficient diet), and LOLA (10 rats receiving 200mg/kg/day LOLA, after the 16th week receiving high-fat and choline-deficient diet). After 28 weeks of the experiment, animals were euthanized and feces present in the intestine were collected. After fecal DNA extraction, the V4 region of the 16S rRNA gene was amplified followed by sequencing in an Ion S5™ System. Results: Alpha and beta diversity metrics were comparable between MASLD and LOLA, 22 OTUs were differentially abundant among groups; among them, only 3 differed between MASLD and LOLA, which belong to the species Helicobacter rodentium, Parabacteroides goldsteinii, and Parabacteroides distasonis. The functional prediction provided two different metabolic profiles between MASLD and LOLA. The 9 pathways differentially abundant in MASLD are related to a change in energy source, adenosine/purine nucleotides degradation as well as guanosine and adenosine deoxyribonucleotides biosynthesis. The 14 pathways differentially abundant in LOLA are associated with four major metabolic functions primarily influenced by l-aspartate, including tricarboxylic acid cycle pathways, purine/guanosine nucleotides biosynthesis, pyrimidine ribonucleotides biosynthesis and salvage as well as lipid IVA biosynthesis. Conclusions: Although LOLA had no influence on alpha and beta diversity in this nutritional model of MASLD, it was associated with changes in specific probiotic members of the gut microbiota and their related metabolic pathways.