Perfil de expressão de proteínas no estriado e hipocampo após a restrição de ferro na dieta
Data
2020-08-27
Autores
Pino, Jessica Monteiro Volejnik 
Orientadores
Lee, Kil Sun
Tipo
Tese de doutorado
Título da Revista
ISSN da Revista
Título de Volume
Resumo
Iron deficiency is a common nutritional disorder and is considered a major public health problem that affects all age groups. Its main consequence is the development of anemia, but studies have shown that iron deficiencies also impair central nervous system functions. We found in our previous study, following a restricted iron diet, changes in dopamine metabolism and oxidative stress levels in different brain regions. Therefore, to better understand how iron restriction affects brain functions, we investigated the protein profile of two distinct striatum and hippocampus brain regions after a 30 day restricted iron diet. In the striatum, a reduction of several glycolytic pathway enzymes was observed with the concomitant increase in lipid catabolism-related enzymes in the group on an iron restricted (IR) diet. In contrast to the hippocampus, proteins related to oxidative phosphorylation and neurodegenerative diseases were altered in the IR group. These changes occurred without reducing local iron levels, despite the dramatic reduction in hepatic iron and ferritin. On the other hand, the IR group showed an increase in blood glucose compared to the control group (CTL). These data suggest that iron content in the brain is preserved under initial iron deficiency conditions, but there are changes in other systemic metabolites, such as glucose, which may trigger metabolic adaptations in the brain. Thus, altered energy metabolism may be one of the mechanisms by which iron deficiency affects central nervous system functions.
A deficiência de ferro é uma deficiência nutricional comum, sendo considerada um grande problema de saúde pública que afeta pessoas de todas as faixas etárias. Sua principal consequência é o desenvolvimento de anemia, mas estudos têm demonstrado que a deficiência de ferro também prejudica funções do sistema nervoso central. Verificamos em nosso estudo anterior, após uma dieta restrita de ferro, alterações no metabolismo de dopamina e nos níveis estresse oxidativo em diferentes regiões do cérebro. Portanto para compreender melhor como a restrição de ferro afeta funções cerebrais, investigamos o perfil proteico de duas regiões distintas do cérebro, estriado e hipocampo, após uma dieta restrita de ferro por 30 dias. No estriado, foi observada uma redução de várias enzimas da via glicolítica com o concomitante aumento das enzimas relacionadas ao catabolismo lipídico no grupo submetido a uma dieta restrita de ferro (RF). Em contrapartida no hipocampo, as proteínas relacionadas com a fosforilação oxidativa e as doenças neurodegenerativas foram alteradas no grupo RF. Essas alterações no estriado e no hipocampo ocorreram sem a redução dos níveis de ferro locais, apesar da redução drástica do ferro hepático e da ferritina. Por outro lado, o grupo RF apresentou um aumento da glicemia comparado com o grupo controle (CTL). Esses dados sugerem que o conteúdo de ferro no cérebro é preservado em condições iniciais de deficiência de ferro, mas há alterações de outros metabólitos sistêmicos, como a glicose, que pode desencadear adaptações metabólicas no cérebro. Dessa forma, o metabolismo energético alterado pode ser um dos mecanismos pelos quais a deficiência de ferro afeta funções do sistema nervoso central.
A deficiência de ferro é uma deficiência nutricional comum, sendo considerada um grande problema de saúde pública que afeta pessoas de todas as faixas etárias. Sua principal consequência é o desenvolvimento de anemia, mas estudos têm demonstrado que a deficiência de ferro também prejudica funções do sistema nervoso central. Verificamos em nosso estudo anterior, após uma dieta restrita de ferro, alterações no metabolismo de dopamina e nos níveis estresse oxidativo em diferentes regiões do cérebro. Portanto para compreender melhor como a restrição de ferro afeta funções cerebrais, investigamos o perfil proteico de duas regiões distintas do cérebro, estriado e hipocampo, após uma dieta restrita de ferro por 30 dias. No estriado, foi observada uma redução de várias enzimas da via glicolítica com o concomitante aumento das enzimas relacionadas ao catabolismo lipídico no grupo submetido a uma dieta restrita de ferro (RF). Em contrapartida no hipocampo, as proteínas relacionadas com a fosforilação oxidativa e as doenças neurodegenerativas foram alteradas no grupo RF. Essas alterações no estriado e no hipocampo ocorreram sem a redução dos níveis de ferro locais, apesar da redução drástica do ferro hepático e da ferritina. Por outro lado, o grupo RF apresentou um aumento da glicemia comparado com o grupo controle (CTL). Esses dados sugerem que o conteúdo de ferro no cérebro é preservado em condições iniciais de deficiência de ferro, mas há alterações de outros metabólitos sistêmicos, como a glicose, que pode desencadear adaptações metabólicas no cérebro. Dessa forma, o metabolismo energético alterado pode ser um dos mecanismos pelos quais a deficiência de ferro afeta funções do sistema nervoso central.