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https://www.arca.fiocruz.br/handle/icict/50417
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TeseDireito Autoral
Acesso aberto
Objetivos de Desenvolvimento Sustentável
02 Fome zero e agricultura sustentável03 Saúde e Bem-Estar
04 Educação de qualidade
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AVALIAÇÃO LONGITUDINAL DA MICROBIOTA INTESTINAL DE UMA COORTE DE NASCIMENTOS EXPOSTA A POLUENTES AMBIENTAIS DURANTE O PERÍODO PERINATAL: PROJETO INFÂNCIA E POLUENTES AMBIENTAIS (PIPA)
Microbiota Intestinal
Colonização Microbiana
Desenvolvimento Infantil
Alimento Ultraprocessado
Environmental Pollutants
Early-life Gut Microbiome
Microbial Colonization
Ultra-Processed Food
Microbioma Gastrointestinal
Desenvolvimento Infantil
Exposição Ambiental
Alimentos Industrializados
Estudos Longitudinais
Naspolini, Nathalia Ferrazzo | Data do documento:
2021
Título alternativo
Longitudinal evaluation of the intestinal microbiota of a birth cohort exposed to environmental pollutants during the perinatal period: Childhood and Environmental Pollutants Project (PIPA)Autor(es)
Coorientador
Afiliação
Fundação Oswaldo Cruz. Escola Nacional de Saúde Pública Sergio Arouca. Rio de Janeiro, RJ, Brasil.
Resumo
Este estudo é parte do Projeto Infância e Poluentes Ambientais (PIPA). A contaminação
do meio ambiente com uma ampla variedade de poluentes ambientais pode impactar os
ecossistemas, diminuir a diversidade microbiana ambiental e alterar a microbiota associada ao
trato gastrointestinal. No entanto, o efeito da exposição a poluentes ambientais na microbiota
intestinal em desenvolvimento ainda é pouco investigado. Esta tese tem como objetivo estudar
o efeito da exposição a poluentes ambientais na microbiota intestinal durante os primeiros seis
meses de vida. Além de investigar a relação entre o consumo materno de alimentos
ultraprocessados com níveis de poluentes no sangue de cordão umbilical. O gene 16S rRNA
foi avaliado em amostras de mecônio e fezes de bebês com um, três e seis meses de vida e o
microbioma infantil foi associado com as concentrações de metais (arsênio, cádmio, mercúrio
e chumbo), substâncias perfluoroaquiladas (PFAS) e pesticidas aferidos no sangue e urina
maternos e no sangue de cordão umbilical. O consumo materno de alimentos ultraprocessados
foi investigado por meio de questionário de frequência alimentar. Os resultados mostram que
o efeito da exposição aos poluentes foi maior quando associado a estressores do início da vida
como parto cesariano e nascimento pré-termo em relação a bebês que nasceram por parto
vaginal. O efeito da exposição aos poluentes na microbiota fecal também apresentou maior
magnitude em bebês sob aleitamento materno exclusivo, o que sugere contaminação do leite
materno. As alterações observadas na microbiota associadas a exposição aos poluentes foram
diferentes quando os poluentes foram aferidos no sangue materno ou no cordão umbilical –
sugerindo que o momento da exposição pode ser importante. Por fim, apesar da alta
variabilidade intrínseca a microbiota em desenvolvimento, comunidades microbianas foram
consistentemente afetadas por todos os poluentes, com clusters de táxons presentes em
amostras de bebês com alta exposição aos poluentes. Além disso, recém-nascidos de mães que
consumiram três ou mais subgrupos de alimentos ultraprocessados apresentaram maiores
níveis de PFAS no cordão umbilical. Os resultados evidenciam que a exposição perinatal a
poluentes ambientais se associa com alterações da microbiota em desenvolvimento o que pode
ter relevância para a saúde. Nossos achados mostram que o consumo de alimentos
ultraprocessados é uma via potencialmente importante de exposição a essas substâncias.
Resumo em Inglês
This study is part of the PIPA Project (The Rio Birth Cohort Study of Environmental
Exposure and Childhood Development). Industrialization has led to substantial environmental
degradation including loss of the ecosystem diversity. Emerging evidence suggests that gut
microbiota is a key player that must be considered to assess the toxicity of environmental
contaminants, although still not fully understood. This thesis aims to determine differences in
early microbiome composition in a birth cohort with varying exposure levels to environmental
pollutants (metals, PFAS, and pesticides). Besides, to investigate the association of maternal
consumption of ultra-processed foods (UPFs) with newborn exposure to environmental
pollutants. We conducted 16S rRNA gene sequencing on meconium and developmental fecal
samples from the PIPA birth cohort and assessed maternal UPF consumption using a qualitative
food frequency questionnaire. The results indicate that the magnitude of the microbiome
changes associated with increasing pollutant exposure was biggest in CS-born and CS-bornpreterm babies, in relation to vaginally (VG) delivered infants. Notably, breastfeeding was
associated with a stronger pollutant-associated effect on the infant feces, suggesting that the
exposure source could be maternal milk. Differences in microbiome effects associated with
maternal blood or cord blood pollutant concentrations suggest that fetal exposure time –
intrauterine or perinatal- may matter. Finally, despite the high developmental microbiota
variability, specific microbionts were consistently affected across all pollutants, with taxa
clusters found in samples from infants exposed to the highest toxicant exposure. Newborns of
pregnant women who consumed three or more subgroups of UPF weekly presented the highest
level of PFAS in umbilical cord blood. A dose-response effect trended toward significance.
The results evidence that maternal exposure to environmental pollutants is associated with
alterations in gut microbiome development which may have health significance. Our findings
also suggest that newborns’ exposure to PFAS is, at least in part, due to maternal UPF
consumption.
Palavras-chave
Poluentes AmbientaisMicrobiota Intestinal
Colonização Microbiana
Desenvolvimento Infantil
Alimento Ultraprocessado
Palavras-chave em inglês
Gut MicrobiomeEnvironmental Pollutants
Early-life Gut Microbiome
Microbial Colonization
Ultra-Processed Food
DeCS
Poluentes AmbientaisMicrobioma Gastrointestinal
Desenvolvimento Infantil
Exposição Ambiental
Alimentos Industrializados
Estudos Longitudinais
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