Proteomic analysis of liver in mice with different susceptibilities to fluorosis
Análise proteômica do fígado de camundongos com diferentes suscetibilidades à fluorose
Publication year: 2017
Theses and dissertations in Inglés presented to the Universidade de São Paulo. Faculdade de Odontologia de Bauru to obtain the academic title of Doutor. Leader: Buzalaf, Marília Afonso Rabelo
Fluoride (F) is a potent anti-cariogenic element, but only an appropriate dose is
effective to have therapeutic action, else systemic toxicity may be observed.
Additionally, two factors, amount of F and time of exposure, drive its action.
Surprisingly, the susceptibility to toxic effects of F is genetically determined. The
present study identified the effects of F on the liver proteome of mice susceptible (A/J)
or resistant (129P3/J) to the effects of F. Weanling male A/J (n=6) and 129P3/J mice
(n=6) were housed in pairs and assigned to three groups given low-F diet and drinking
water containing 0, 15 or 50 ppm F for 7 weeks. Liver proteome profiles were examined
using nano-LC-ESI-MS/MS. Protein function was classified by GO biological process
(Cluego v2.0.7 + Clupedia v1.0.8). Difference in expression among the groups was
determined using the PLGS software. In the control group (0 ppm F), most proteins
with fold change were increased in A/J mice. Precisely the proteins related to energy
flux and oxidative stress were quite significant in this context, suggesting the high
susceptibility of these mice to the effects of F, since the exposure also induces
oxidative stress. Treatment with the lower F concentration provoked more pronounced
alterations in fold change in liver proteins in comparison to the treatment with the higher
F concentration. Strikingly, most of the proteins with fold change upon following 15
ppm F treatment, were increased in the A/J mice compared with their 129P3/J
counterparts, thus suggesting attempt of the former to fight against the toxic effects of
F. With respect to 50 ppm F, most proteins with fold change were decreased in the A/J
mice compared with their 129P3/J counterparts, especially proteins related to oxidative
stress and protein folding, which might be related to the higher susceptibility of the A/J
animals to the deleterious effects of F. Our findings can provide new insights into the
molecular mechanisms underlying genetic susceptibility to fluorosis by indicating key
protein players which need to be better addressed in future experimental studies.(AU)
O Fluoreto (F) é um potente elemento anti-cariogênico, mas é somente efetivo
terapeuticamente em uma dose apropriada. Por outro lado, doses acima das
recomendadas levam a toxicidade sistêmica. Em adição, dois fatores decidem sua
efetividade de ação: quantidade de F e tempo de exposição. A suscetibilidade aos
efeitos tóxicos do F é determinada geneticamente. O presente estudo avaliou os
efeitos do F no proteoma do fígado de camundongos suscetíveis (A/J) ou resistentes
(129P3/J) aos efeitos do F. Camundongos machos desmamados A/J (n=6) e 129P3/J
(n=6) foram alojados em pares e divididos em três grupos tratados com ração com
baixo teor de F e água contendo 0, 15, ou 50 ppm de F por 7 semanas. Perfis
proteômicos do fígado foram examinados usando nano-LC-ESI-MS/MS. A função de
proteínas foi classificada pelo processamento biológico GO (Cluego v2.0.7 + Clupedia
v1.0.8). A diferença de expressão entre os grupos foi determinada usando o software
PLGS. No grupo controle (0 ppm F), a expressão da maioria das proteínas foi
aumentada nos camundongos A/J e precisamente as proteínas relacionadas ao fluxo
de energia e estresse oxidativo foram significativas neste contexto, sugerindo
portanto, a alta sucetibilidade destes camundongos aos efeitos do F, já que a
exposição também induz o estresse oxidativo. O tratamento com baixa concentração
de F provocou alterações mais pronunciadas em proteínas do fígado comparado ao
tratamento com alta concentração de F. Notadamente, a maioria das proteínas
encontradas no fígado dos animais tratados com 15 ppm de F foi aumentada em
camundongos A/J comparados aos camundongos 129P3/J, demonstrando portanto,
uma tentativa dos A/J de neutralizar os efeitos tóxicos do F. Já nos animais tratados
com 50 ppm de F, a maioria das proteínas foi diminuída nos camundongos
comparados aos seus pares 129P3/J, especialmente proteínas relacionadas ao
estresse oxidativo e enovelamento de proteínas, o que pode estar relacionado à alta
suscetibilidade dos animais A/J aos efeitos deletérios do F. Nossos achados podem
fornecer novos insights que podem contribuir para a interpretação os mecanismos
moleculares relacionados à suscetibilidade genética à fluorose, indicando proteínas
chaves que precisam ser melhor estudadas em estudos futuros.(AU)