Os pesquisadores propõem um novo método para esclarecer a neurotoxicidade induzida por PFOS

O termo “ômica” refere-se ao estudo de todos os mecanismos moleculares que acontecem dentro de um organismo. Com o advento de tecnologias ômicas como transcriptômica, proteômica, metabolômica e lipidômica, nossa compreensão das vias moleculares de poluentes ambientais tóxicos se aprofundou.

Mas a maioria dos estudos de toxicologia ambiental ainda dependem de análises ômicas únicas, levando a lacunas na nossa compreensão das vias integradas de toxicidade dos poluentes. Pesquisadores de todo o mundo têm tentado construir análises biomoleculares confiáveis, projetando estudos multiômicos a partir de uma única amostra biológica.

Embora tais avanços tenham sido relatados em vários sistemas modelo, como células de mamíferosCaenorhabditis elegans, and many others., os estudos toxicológicos em peixes-zebra ainda são baseados em análises ômicas únicas usando amostras biológicas preparadas individualmente. No entanto, a seleção de solventes de extração apropriados e o tamanho do pool para análises ômicas precisas ainda é um desafio nos estudos de toxicologia do peixe-zebra.

Para colmatar esta lacuna, uma equipa de investigação liderada pelo Professor Ki-Tae Kim propôs agora uma nova abordagem para a extracção simultânea de metabolitos e lípidos para análises multiómicas a partir de uma única amostra utilizando embriões de peixe-zebra. O estudo deles é publicado no Diário de Materiais Perigosos.

Para isso, os pesquisadores usaram uma estratégia de extração baseada em éter metil terc-butílico (MTBE) usando uma única amostra biológica de embriões de peixe-zebra para análises simultâneas de metabolômica e lipidômica.

O professor Kim afirma: “Para aumentar a aplicabilidade de nossas descobertas à toxicologia ambiental, elucidamos os mecanismos biomoleculares subjacentes às alterações neurocomportamentais induzidas por PFOS e avaliamos o desempenho analítico da estratégia baseada em MTBE, comparando-a com descobertas anteriores de alterações metabólicas induzidas por PFOS. desregulação.”

Em seu estudo, o Prof. Kim e sua equipe determinaram o tamanho perfect do agrupamento de embriões para a aplicação da extração baseada em MTBE. A variação interamostras foi menor quando foram utilizadas 30 ou mais larvas. Eles sugerem, portanto, o uso de 30 larvas como o tamanho perfect de agrupamento para a análise simultânea de metabolômica e lipidômica.

Sua nova estratégia de extração também revelou muitos lipídios e metabólitos em comparação com os solventes de extração usados ​​convencionalmente. A aplicação da estratégia baseada no MTBE ajudou a registar as alterações nos metabolitos e lípidos ligados ao metabolismo energético em larvas de peixe-zebra expostas a PFOS.

“A ruptura de metabólitos e lipídios revelou o mecanismo biomolecular subjacente à alteração do comportamento larval, afetando processos biológicos como o metabolismo energético, incluindo a interrupção aminoácidos e metabolismo de ácidos graxos“, diz o professor Kim. Além disso, o perfil abrangente das desregulações biomoleculares neste estudo ajudou a identificar os esfingolipídios como um biomarcador confiável da neurotoxicidade induzida por PFOS.

Esta abordagem de utilização de uma única amostra para estudo multiômico pode ser expandida para uma variedade de biomoléculas, levando ao manejo da toxicidade em nível biomolecular. Além disso, a abordagem proposta pode ajudar no desenvolvimento de um ambiente mais seguro e saudável no futuro, facilitando a investigação sobre a medição da exposição a poluentes ambientais.

Como é bem sabido, o PFOS é um dos poluentes ambientais mais prevalentes, comumente encontrados em ecossistemas aquáticos. Estudos de biomonitoramento relataram altas concentrações na água, no sangue humano e até no líquido cefalorraquidiano humano. A análise confiável de biomoléculas em uma única amostra é indispensável para ômicas multi e integrativas, com amplas aplicações na compreensão de desregulações moleculares por tais produtos químicos tóxicos.

Destacando o potencial desta estratégia para agilizar tal análise, o Prof. Kim diz: “O método desenvolvido irá desencadear estudos de classificação baseados em mecanismos de substâncias per e polifluoroalquil e contribuir para o avanço das tecnologias de análise multiômica em toxicologia ambiental.”