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Previous issue date: 2015-09-24 / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP) / Lead (Pb) is a heavy metal widely distributed in the environment, but it does not have any physiological role in the body. Due to its widespread use in the industry, it provides direct contamination of occupationally exposed people and, indirectly, through pollutants for the general. Thus, Pb contamination has become a public health problem. Studies have linked adverse health effects at low levels of Pb in the blood, even at concentrations below 10μg/dL. The effects range from cognitive impairment in children and peripheral neuropathy in adults, but there is little knowledge about its effects in the liver. It has been reported that iron (Fe) has a protective effect that can help in reducing the absorption of Pb in the body. In this sense, the aim of this study was to evaluate the protein profile and
morphology in the liver of rats intoxicated by lead acetate (Pb(C2H3O2)2) submitted simultaneously to supplementation with iron sulfate (FeSO4) at 20 mg/Kg body weight. For this, 36 weanling male rats were divided into 6 groups (n=6) and treated for 6 weeks. The control group received deionized water; the first experimental group received deionized water and a solution of FeSO4 every two days; two experimental groups received 100 mg/L Pb(C2H3O2)2 in the drinking water and one of them was supplemented with FeSO4 every two days; two groups received 400 mg/L Pb(C2H3O2)2 in the drinking water, and one of them was supplemented with FeSO4 every two days. After euthanasia, blood samples
and liver were collected for the analysis of Pb concentration by Inductively Coupled Plasma Mass Spectrometry (ICP-MS). Also, liver samples were collected for proteomic analysis using two-dimensional electrophoresis associated with MS (2D-PAGE-MS) and histomorphological analysis. The concentration of Pb in the blood and liver showed a dose-response effect with a reduction in 40-50% Pb in the groups supplemented with Fe (not significant). Histomorphological changes were observed in all intoxicated groups. Proteomic analysis identified 247 proteins with altered expression in relation to the control
group. It was observed a decrease in antioxidant enzymes such as superoxide dismutase, catalase and glutathione peroxidase. The reduction of these enzymes leads to an increase of free radicals in the liver tissue and consequently to an in increase the levels of lipid peroxidation. The peroxidation affects the secretion of lipoproteins, mainly their release from the Golgi complex, which may have contributed to the changes observed in other proteins. The presence of Pb in some spots was confirmed by atomic absorption analysis, and this may have resulted in conformational changes that activate the protein degradation machinery. Based on the results, the present study highlights the deleterious role of Pb in the liver even at low dosage, and although Fe was associated with a reduced absorption of Pb, the results suggest that it should not be used as a prevention strategy to reduce the intoxication by Pb, since itself led to changes in the pattern of protein expression. / O chumbo (Pb) é um metal pesado amplamente distribuído em nosso meio, porém não possui papel fisiológico no organismo. Devido ao seu emprego em diversos setores industriais, proporciona contaminação direta de pessoas ocupacionalmente expostas e, indiretamente, na forma de poluentes à população geral. Por isso tornou-se um problema de saúde pública. Estudos correlacionam efeitos adversos à saúde com níveis baixos de Pb no sangue, até em concentrações abaixo de 10μg/dL. Seus efeitos vão desde o comprometimento cognitivo em crianças a neuropatia periférica em adultos, mas
pouco se sabe sobre seus efeitos no fígado. Tem sido relatado que o ferro (Fe) tem um efeito protetor, que pode ajudar na diminuição da absorção do Pb pelo organismo. Neste sentido, o objetivo deste trabalho foi avaliar o perfil proteico e
o aspecto morfológico no fígado de ratos intoxicados por acetato de chumbo (Pb(C2H3O2)2), submetidos simultaneamente à suplementação com sulfato ferroso (FeSO4) na dose de 20 mg/Kg de peso corporal. Para isso, 36 ratos
machos recém-desmamados foram divididos em 6 grupos (n=6) e tratados por 6 semanas. O grupo controle recebeu água deionizada; o primeiro grupo experimental recebeu água deionizada e uma solução de FeSO4 a cada dois dias; dois grupos experimentais que receberam 100 mg/L de Pb(C2H3O2)2 na água de beber, sendo um deles suplementados com FeSO4 a cada dois dias; dois grupos que receberam a dose de 400 mg/L de Pb(C2H3O2)2 na água de beber, onde para um deles foi administrado simultaneamente FeSO4 a cada dois dias. Após a eutanásia, amostras de sangue e fígado foram coletadas para a análise de concentração de Pb por espectrometria de massas com plasma indutivamente acoplado (ICP-MS). Também foram coletadas amostras de fígados para análise proteômica por meio de Eletroforese bidimensional associada a espectrometria de massas (2D-PAGE-MS) e para análise histomorfológica. A concentração de Pb no sangue e fígado, apresentou um efeito dose-resposta com uma redução em torno 40-50% de Pb nos grupos suplementados com Fe (não significativo). Alterações histomorfológicas foram observadas em todos os grupos intoxicados. Pela da análise proteômica foram identificadas 247 proteínas com expressão alterada em relação ao grupo controle. Foi constatada a diminuição de enzimas antioxidantes como a superóxido dismutase, catalase e glutationa peroxidase. A redução dessas enzimas leva ao aumento de radicais livres no tecido hepático, e consequentemente ao aumento nos níveis de peroxidação lipídica. A
peroxidação prejudica a secreção de lipoproteínas, principalmente a liberação a partir do complexo de Golgi, o que pode ter contribuído para alterações observadas em outras proteínas. A presença de Pb em alguns spots foi confirmada através da análise por absorção atômica, e isso pode ter resultado em alterações conformacionais que ativam a maquinaria de degradação proteica. Com base nos resultados, o presente estudo reforça o papel deletério do Pb no tecido hepático, mesmo em baixa dosagem, e apesar de o Fe ter sido associado à redução da absorção de Pb, os resultados sugerem que não deve
ser utilizado como estratégia de prevenção para reduzir a intoxicação pelo Pb, já que o mesmo também levou a alterações no padrão de expressão proteica.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:repositorio.ufscar.br:ufscar/7236 |
| Date | 24 September 2015 |
| Creators | Fernandes, Mileni da Silva |
| Contributors | Buzalaf, Marília Afonso Rabelo |
| Publisher | Universidade Federal de São Carlos, Câmpus São Carlos, Programa de Pós-graduação em Genética Evolutiva e Biologia Molecular, UFSCar |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | English |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/doctoralThesis |
| Source | reponame:Repositório Institucional da UFSCAR, instname:Universidade Federal de São Carlos, instacron:UFSCAR |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
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