Análise do efeito tóxico e alterações transcriptomicas de células neuronais e gliais após exposição ao fluoreto
Despite being widely used in dentistry for dental carie control, in high amounts fluoride may be associated with side effects of which the best known is dental fluorosis. In addition, studies suggest that even at low concentrations fluoride may exerts toxicity leading to damage on CNS. Functional to...
| Autor principal: | GOMES, Bruna Puty Silva |
|---|---|
| Grau: | Tese |
| Idioma: | por |
| Publicado em: |
Universidade Federal do Pará
2019
|
| Assuntos: | |
| Acesso em linha: |
http://repositorio.ufpa.br/jspui/handle/2011/11237 |
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ir-2011-11237 |
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ir-2011-112372019-06-04T05:31:04Z Análise do efeito tóxico e alterações transcriptomicas de células neuronais e gliais após exposição ao fluoreto GOMES, Bruna Puty Silva LIMA, Rafael Rodrigues http://lattes.cnpq.br/3512648574555468 OLIVEIRA, Edivaldo Herculano Corrêa de http://lattes.cnpq.br/0094007714707651 Fluoretos - Toxicologia Fluoretos - Efeitos fisiológicos Marcadores bioquímicos Transcriptomas Expressão gênica Sistema nervoso central - Efeitos dos fármacos Neuroglia CNPQ::CIENCIAS BIOLOGICAS::FARMACOLOGIA::TOXICOLOGIA NEUROCIÊNCIAS Despite being widely used in dentistry for dental carie control, in high amounts fluoride may be associated with side effects of which the best known is dental fluorosis. In addition, studies suggest that even at low concentrations fluoride may exerts toxicity leading to damage on CNS. Functional toxicogenomics analysis of gene profile after exposure to contaminants has been used as a tool for the identification of biomarkers of exposure, as well as for the identification of signaling pathways that may be used for treatment and / or prevention of damage caused by the toxicity of certain compounds. As the molecular mechanism of fluoride toxicity still unknow, analysis of F chronic exposure on gene expression profile of CNS cells are necessary. Here we aimed to show the effect of fluoride exposure of plasma concentration founded on population that used to be exposed to fluoridated drink water, on the main CNS cells. In this way, we have used human cell lineage IMR-32 (neurons) and U87 (glial cells) to analyze parameter of viability, morphology and cell metabolism, ATP-synthesis, oxidative stress, DNA damage and global gene expression profile after 10 days exposure. Our results have shown that fluoride does not induce changes in IMR-32 cells. On the other hand, it induces cell death by necrosis, increased metabolism, decrease in ATP and GSH / GSSG in U87 cells and DNA fragmentation. The U87 gene expression profile is differentially altered after fluoride exposure, decreasing 1735 genes and an increasing expression of 1047 genes after exposure to 0.095μg / mL and decreasing of 1863 gene expression and increasing of 1023 expression after exposure to 0.22μg / mL. We also highlighted the major molecular pathways altered after exposure, such as the signaling pathway TNF-alpha via NFK-B and mitochondrial process. We also showed genes with significant importance biology (hub genes) such as the genes PTGES3, EP300, CYP1B1, RPS27A. Our results suggests that glial cell are affected by fluorides exposure and mitochondria has a major role on the mechanism of fluoride toxicity. CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior Apesar de ser amplamente utilizado na Odontologia para o controle da cárie dentária, quando ingerido em grandes quantidades o fluoreto pode causar efeitos colaterais, dos quais o mais conhecido é a fluorose dentária. Além disso, estudos também sugerem que mesmo em baixas concentrações o flúor pode originar quadros de toxicidade, levando a prejuízos no SNC. A toxicogenômica funcional, que fornece análises de perfis gênicos após exposição a contaminantes tem sido utilizada como ferramenta para a identificação de biomarcadores da intoxicação, bem como para a identificação de vias de sinalização que possam ser utilizadas para o tratamento e/ou prevenção dos danos ocasionados pela toxicidade de determinados compostos. Sabendo-se que os mecanismos moleculares da toxcidade do flúor no SNC ainda permanecem desconhecidos, a análise da exposição prolongada a fluoretos sobre o perfil gênico de poupulações de células do SNC se faz necessário. Nessa tese nós buscamos avaliar os efeitos da exposição a concentrações comumente encontradas no plasma sanguineo da população que ingere agua fluoretada nas principais células do SNC. Para isso, nós utilizados células humanas da linhagem IMR-32 (neurônio) e U87 (glia) e avaliamos parametros de viabilidade e morfologia celular, metabolismo, produção de ATP, estresse oxidativo, fragmentação do DNA e perfil global de expressão gênica após 10 dias de exposição. Nossos resultados demonstraram que o fluoreto não induz alterações fisologicas nas células IMR-32. Por outro lado, induz morte celular por necrose, aumento do metabolismo, diminuição no ATP e GSH/GSSG e fragementação do DNA nas células U87. O perfil de expressão gênica das células U87 foi diferencialmente alterado após exposição ao fluoreto, com diminuição de 1735 genes e aumento na expressão de 1047 genes após exposição a 0.095μg/mL e a diminuição da expressão de 1863 genes e aumento da expressão de 1023 após exposição a 0.22μg/mL. Nossos dados tambem sugerem uma significativa alteração na via TNF-alfa via NFK-B e em processos mitocondriais. Também evidenciamos genes com significativa importância biologia (genes hub) como os genes PTGES3, EP300, CYP1B1, RPS27A. Dessa forma, nossos dados sugerem que as células da glia são afetadas pela exposição ao flúor, sugerindo que a mitocôndria desempenha um importante papel no mecanismo toxicológico do flúor. 2019-06-03T18:51:50Z 2019-05-28 2019-06-03T18:51:50Z 2019-05-23 Tese GOMES, Bruna Puty Silva. Análise do efeito tóxico e alterações transcriptomicas de células neuronais e gliais após exposição ao fluoreto. Orientador: Rafael Rodrigues Lima. 2019. 98 f. Tese (Doutorado em Neurociências e Biologia Celular) - Universidade Federal do Pará, Instituto de Ciências Biológicas, Belém, 2019. Disponível em: http://repositorio.ufpa.br/jspui/handle/2011/11237. Acesso em: . http://repositorio.ufpa.br/jspui/handle/2011/11237 por Acesso Aberto application/pdf Universidade Federal do Pará Brasil Instituto de Ciências Biológicas UFPA Programa de Pós-Graduação em Neurociências e Biologia Celular 1 CD-ROM |
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Repositório Institucional - Universidade Federal do Pará |
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Despite being widely used in dentistry for dental carie control, in high amounts fluoride may be associated with side effects of which the best known is dental fluorosis. In addition, studies suggest that even at low concentrations fluoride may exerts toxicity leading to damage on CNS. Functional toxicogenomics analysis of gene profile after exposure to contaminants has been used as a tool for the identification of biomarkers of exposure, as well as for the identification of signaling pathways that may be used for treatment and / or prevention of damage caused by the toxicity of certain compounds. As the molecular mechanism of fluoride toxicity still unknow, analysis of F chronic exposure on gene expression profile of CNS cells are necessary. Here we aimed to show the effect of fluoride exposure of plasma concentration founded on population that used to be exposed to fluoridated drink water, on the main CNS cells. In this way, we have used human cell lineage IMR-32 (neurons) and U87 (glial cells) to analyze parameter of viability, morphology and cell metabolism, ATP-synthesis, oxidative stress, DNA damage and global gene expression profile after 10 days exposure. Our results have shown that fluoride does not induce changes in IMR-32 cells. On the other hand, it induces cell death by necrosis, increased metabolism, decrease in ATP and GSH / GSSG in U87 cells and DNA fragmentation. The U87 gene expression profile is differentially altered after fluoride exposure, decreasing 1735 genes and an increasing expression of 1047 genes after exposure to 0.095μg / mL and decreasing of 1863 gene expression and increasing of 1023 expression after exposure to 0.22μg / mL. We also highlighted the major molecular pathways altered after exposure, such as the signaling pathway TNF-alpha via NFK-B and mitochondrial process. We also showed genes with significant importance biology (hub genes) such as the genes PTGES3, EP300, CYP1B1, RPS27A. Our results suggests that glial cell are affected by fluorides exposure and mitochondria has a major role on the mechanism of fluoride toxicity. |
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