Synergistic effect of chronic-cadmium exposure and soybean-based diet on oxidative stress-inflammation and apotosis in the hippocampus of rats
- Autores
- Plateo Pignatari, Maria Gabriela; Della Vedova, Maria Cecilia; Gimenez, Maria Sofia; Ramirez, Dario
- Año de publicación
- 2017
- Idioma
- inglés
- Tipo de recurso
- documento de conferencia
- Estado
- versión publicada
- Descripción
- Cadmium (Cd) is an environmental and industrial pollutant foundin water resources. Experimental and population studies haveshown that chronic exposure to Cd causes severe toxic effects invarious organs including in the brain, but information on hippocampus(Hp) is limited. Soybean is an important source of protein andisoflavones. Herein we hypothesized that a chronic exposure to lowconcentrations of Cd in the drinking water can cause oxidative/inflammationchanges and apoptosis in the hippocampus (Hp); andwhether a soybean-based diet (SBD) may modulate these effects.To accomplish this goal, we fed 4 groups of female Wistar-rats for60 days as follows: casein-based diet + tap water (CBD); CBD + tapwater with 15 ppm Cd (CBD+Cd); soybean-based diet + tap water(SBD); and SBD + tap water with 15 ppm Cd (SBD+Cd). After exposure,markers of oxidative stress/inflammation and apoptosis weremeasured in Hp. Compared to the Hp of CBD fed rats, the Hp ofCBD-Cd showed a reduced cyclooxigenase-2 expression, but didnot change Nrf2 expression and apoptotic profile (high p53 and highBax/Bcl2 ratio). However, a SBD caused a pro-apoptosis pattern,i.e, increased p53 and Bax expression, reduced Bcl-2 expressionand increased Bax/Bcl2 ratio. Although we did not observe Nrf2expression in the Hp of SBD fed rats, Nrf2 signaling pathway andgenes under ARE control may be induced. Indeed, we observe anantioxidant response in the Hp, which may account for the inductionof antioxidant enzyme expression (CAT, SOD and GPX). Regardlessincreased antioxidant enzymes, Cd exposure in SBD fed ratshad a synergistic effect in lipid peroxidation and protein oxidationin the Hp. Taking together our data suggest that a SBD and Cd-exposurehave a synergistic effect on oxidative stress/inflammationand apoptosis in Hp. Caution may be taken on using soybean as asource of protein in patients chronically exposed to Cd.
Fil: Plateo Pignatari, Maria Gabriela. Universidad Nacional de San Luis. Facultad de Química, Bioquímica y Farmacia; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - San Luis. Instituto Multidisciplinario de Investigaciones Biológicas de San Luis. Universidad Nacional de San Luis. Facultad de Ciencias Físico Matemáticas y Naturales. Instituto Multidisciplinario de Investigaciones Biológicas de San Luis; Argentina
Fil: Della Vedova, Maria Cecilia. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - San Luis. Instituto Multidisciplinario de Investigaciones Biológicas de San Luis. Universidad Nacional de San Luis. Facultad de Ciencias Físico Matemáticas y Naturales. Instituto Multidisciplinario de Investigaciones Biológicas de San Luis; Argentina. Universidad Nacional de San Luis; Argentina
Fil: Gimenez, Maria Sofia. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - San Luis. Instituto Multidisciplinario de Investigaciones Biológicas de San Luis. Universidad Nacional de San Luis. Facultad de Ciencias Físico Matemáticas y Naturales. Instituto Multidisciplinario de Investigaciones Biológicas de San Luis; Argentina. Universidad Nacional de San Luis. Facultad de Química, Bioquímica y Farmacia. Departamento de Bioquímica y Ciencias Biológicas; Argentina
Fil: Ramirez, Dario. Universidad Nacional de San Luis. Facultad de Química, Bioquímica y Farmacia. Departamento de Bioquímica y Ciencias Biológicas; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - San Luis. Instituto Multidisciplinario de Investigaciones Biológicas de San Luis. Universidad Nacional de San Luis. Facultad de Ciencias Físico Matemáticas y Naturales. Instituto Multidisciplinario de Investigaciones Biológicas de San Luis; Argentina
Reunión Conjunta de Sociedades de Biociencias; LXII Reunión Anual de la Sociedad Argentina de Investigación Clínica; LII Reunión Anual de la Sociedad Argentina de Investigación Bioquímica y Biología Molecular; LXV Reunión Anual de la Sociedad Argentina de Inmunología; Reunión de la Sociedad Argentina de Andrología; XLVI Reunión Anual de la Sociedad Argentina de Biofísica; XIX Reunión Anual de la Sociedad Argentina de Biología; XLIX Reunión Anual de la Sociedad Argentina de Farmacología Experimental; Reunión Anual de la Sociedad Argentina de Fisiología; Reunión de la Sociedad Argentina de Hematología y XXIX Reunión Anual de la Sociedad Argentina de Protozoología
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Argentina
Sociedad Argentina de Investigación Bioquímica y Biología Molecular
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Cadmium (Cd) is an environmental and industrial pollutant foundin water resources. Experimental and population studies haveshown that chronic exposure to Cd causes severe toxic effects invarious organs including in the brain, but information on hippocampus(Hp) is limited. Soybean is an important source of protein andisoflavones. Herein we hypothesized that a chronic exposure to lowconcentrations of Cd in the drinking water can cause oxidative/inflammationchanges and apoptosis in the hippocampus (Hp); andwhether a soybean-based diet (SBD) may modulate these effects.To accomplish this goal, we fed 4 groups of female Wistar-rats for60 days as follows: casein-based diet + tap water (CBD); CBD + tapwater with 15 ppm Cd (CBD+Cd); soybean-based diet + tap water(SBD); and SBD + tap water with 15 ppm Cd (SBD+Cd). After exposure,markers of oxidative stress/inflammation and apoptosis weremeasured in Hp. Compared to the Hp of CBD fed rats, the Hp ofCBD-Cd showed a reduced cyclooxigenase-2 expression, but didnot change Nrf2 expression and apoptotic profile (high p53 and highBax/Bcl2 ratio). However, a SBD caused a pro-apoptosis pattern,i.e, increased p53 and Bax expression, reduced Bcl-2 expressionand increased Bax/Bcl2 ratio. Although we did not observe Nrf2expression in the Hp of SBD fed rats, Nrf2 signaling pathway andgenes under ARE control may be induced. Indeed, we observe anantioxidant response in the Hp, which may account for the inductionof antioxidant enzyme expression (CAT, SOD and GPX). Regardlessincreased antioxidant enzymes, Cd exposure in SBD fed ratshad a synergistic effect in lipid peroxidation and protein oxidationin the Hp. Taking together our data suggest that a SBD and Cd-exposurehave a synergistic effect on oxidative stress/inflammationand apoptosis in Hp. Caution may be taken on using soybean as asource of protein in patients chronically exposed to Cd. |
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