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Mycophenolate mediated remodeling of gut microbiota and improvement of gut-brain axis in spontaneously hypertensive rats - 03/03/21

Doi : 10.1016/j.biopha.2020.111189 
Iñaki Robles-Vera a, 1, Néstor de la Visitación a, 1, Marta Toral b, c, 1, Manuel Sánchez a, d, Manuel Gómez-Guzmán a, d, , Rosario Jiménez a, b, d, Miguel Romero a, d, 2, Juan Duarte a, b, d, 2,
a Department of Pharmacology, School of Pharmacy and Center for Biomedical Research (CIBM), University of Granada, 18071, Granada, Spain 
b Ciber de Enfermedades Cardiovasculares (CIBERCV), Spain 
c Gene Regulation in Cardiovascular Remodeling and Inflammation Group, Centro Nacional de Investigaciones Cardiovasculares (CNIC), Madrid, Spain 
d Instituto de Investigación Biosanitaria de Granada, ibs.GRANADA, Granada, Spain 

Corresponding authors at: Department of Pharmacology, School of Pharmacy, University of Granada, 18071, Granada, Spain.Department of PharmacologySchool of PharmacyUniversity of GranadaGranada18071Spain

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Highlights

MMF reduces systolic blood pressure and improves gut dysbiosis in SHR.
The improvement of gut dysbiosis was associated with an enhanced colonic integrity.
MMF inhibited neuroinflammation in the PVN and sympathetic drive in the gut.

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Abstract

Microbiota has a role in the host blood pressure (BP) regulation. The immunosuppressive drug mofetil mycophenolate (MMF) ameliorates hypertension. The present study analyzes whether MMF improves dysbiosis in a genetic model of hypertension. Twenty weeks old male spontaneously hypertensive rats (SHR) and Wistar Kyoto rats (WKY) were randomly divided into three groups: untreated WKY, untreated SHR, and SHR treated with MMF for 5 weeks. MMF treatment restored gut bacteria from the phyla Firmicutes and Bacteroidetes, and acetate- and lactate-producing bacteria to levels similar to those found in WKY, increasing butyrate-producing bacteria. MMF increased the percentage of anaerobic bacteria in the gut. The improvement of gut dysbiosis was associated with an enhanced colonic integrity and a decreased sympathetic drive in the gut. MMF inhibited neuroinflammation in the paraventricular nuclei in the hypothalamus. MMF increased the lower regulatory T cells proportion in mesenteric lymph nodes and Th17 and Th1 infiltration in aorta, improved aortic endothelial function and reduced systolic BP. This study demonstrates for the first time that MMF reduces gut dysbiosis in SHR. This effect could be related to its capability to improve gut integrity due to reduced sympathetic drive in the gut associated to the reduced brain neuroinflammation.

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Abbreviations : BP, CM-H2DCFDA, DAPI, DHE, DNA, DOCA-salt, F/B, FoxP3, GOLD, IL, KEGG, L-NAME, LEfSe, LDA, LPS, MLN, MMF, MPA, MUC, NO, OTU, PCA, PICRUSt, PVN, RDP, RORγ, ROS, SBP, SCFAs, SHR, Th, TH, TNF-α, Tregs, WKY, ZO-1

Keywords : Mycophenolate, Gut dysbiosis, Hypertension, Oxidative stress, Inflammation, SHR


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Vol 135

Articolo 111189- marzo 2021 Ritorno al numero
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