O efeito do consumo crônico de etanol na medula óssea em uma perspectiva metabolômica
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Editor
Universidade Federal de Minas Gerais
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Tipo
Tese de doutorado
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Primeiro orientador
Membros da banca
Luciana Pádua Tavares
Pedro Manoel Mendes de Morais Vieira
Brenda Lee Simas Porto
Vasco Ariston de Carvalho Azevedo
Pedro Manoel Mendes de Morais Vieira
Brenda Lee Simas Porto
Vasco Ariston de Carvalho Azevedo
Resumo
A hipótese deste estudo é que o metabolismo do etanol afeta vias metabólicas das células da medula óssea, resultando em alterações no conjunto de metabólitos que podem estar ligados à programação funcional do sistema imunológico. Para testar essa hipótese, utilizamos um modelo murino de consumo crônico de etanol e avaliamos o metaboloma das células presentes na medula óssea por meio de três abordagens: (i) cromatografia gasosa acoplada à espectrometria de massas (GC-MS) e cromatografia líquida acoplada à espectrometria de massas (LC-MS), utilizando como solventes extratores (ii) metanol ou (iii) uma mistura de clorofórmio, metanol e água. A análise por GC-MS identificou 19 metabólitos, sendo que 5 deles apresentaram menor abundância no grupo tratado com etanol: nicotinamida, succinato, uracila, prolina e tirosina. Já a análise por LC-MS, utilizando metanol como solvente de extração, possibilitou a identificação de 519 molecular features, dos quais 40 apresentaram diferenças significativas entre os grupos. Por sua vez, a análise utilizando a mistura de metanol, clorofórmio e água identificou 656 molecular features, sendo que 53 deles apresentaram diferenças significativas entre os grupos analisados. Diferentes classes químicas foram identificadas como aminoácidos, carboidratos e lipídios. De forma geral, os resultados obtidos demonstram que o consumo de etanol tem um impacto significativo no metabolismo lipídico da medula óssea. Houve uma inibição na degradação e ativação do metabolismo de ácidos graxos. Essas alterações resultaram em um aumento na abundância de glicerofosfolipídios, esfingolipídios e eicosanoides, que são componentes lipídicos com funções importantes na estrutura e sinalização celular, armazenamento de energia, bem como no processo inflamatório e na regulação funcional do sistema imunológico. Essas descobertas ressaltam a influência do consumo de etanol nos processos metabólicos envolvidos na resposta inflamatória e na modulação do sistema imunológico.
Abstract
The hypothesis of this study is that ethanol metabolism affects the metabolic pathways of bone marrow cells, resulting in alterations in the metabolite profile that may be linked to the functional programming of the immune system. To test this hypothesis, we utilized a murine model of chronic ethanol consumption and evaluated the bone marrow cell metabolome through three approaches: (i) gas chromatography-mass spectrometry (GC-MS) and liquid chromatography-mass spectrometry (LC-MS) using (ii) methanol or (iii) a mixture of chloroform, methanol, and water as extracting solvents. GC-MS analysis identified 19 metabolites, of which 5 showed lower abundance in the ethanol-treated group: nicotinamide, succinate, uracil, proline, and tyrosine. On the other hand, LC-MS analysis using methanol as the extraction solvent allowed the identification of 519 molecular features, of which 40 showed significant differences between the groups. Similarly, analysis using the mixture of methanol, chloroform, and water identified 656 molecular features, with 53 of them showing significant differences between the analyzed groups. Different chemical classes have been identified, such as amino acids, carbohydrates, and lipids. Overall, the results obtained demonstrated that ethanol consumption has a significant impact on lipid metabolism in the bone marrow. There was an inhibition in the degradation and activation of fatty acid metabolism. These changes resulted in an increase in the abundance of glycerophospholipids, sphingolipids, and eicosanoids, which are lipid components with important functions in cell structure and signaling, energy storage, as well as in the inflammatory process and functional regulation of the immune system. These findings highlight the influence of ethanol consumption on the metabolic processes involved in the inflammatory response and immune system modulation.Keywords: alcoholism, bone marrow, metabolome, fatty acid metabolism, glycerophospholipids, sphingolipids, eicosanoids, immune system.
Assunto
Genética, Alcoolismo, Medula Óssea, Metaboloma, Eicosanoides, Sistema Imunitário
Palavras-chave
alcoolismo, medula óssea, metaboloma, metabolismo de ácidos graxos, glicerofosfolipídios, esfingolipídios, eicosanoides, sistema imune