Effetti dell'esposizione al piombo sulla ferroptosi

Sfondo:

Il piombo (Pb) è un metallo pesante prevalente e altamente tossico. Le attività umane sono state la causa principale della contaminazione da piombo nell'ambiente nell'ultimo secolo. L'esposizione al piombo rappresenta una preoccupazione globale, in particolare per i bambini, e gli individui possono essere esposti al piombo attraverso vari mezzi, come suolo contaminato, polvere, cibo, acqua o oggetti estranei. Il sistema nervoso centrale (SNC) è particolarmente vulnerabile agli effetti tossici del piombo (Pb), soprattutto nei bambini, principalmente a causa dell'immaturità della barriera emato-encefalica.

La ferroptosi è una forma recentemente definita di morte cellulare regolata caratterizzata da morte cellulare ferro-dipendente risultante dall'accumulo di idroperossidi lipidici. Uno studio recente ha dimostrato che l'acetato di piombo (II), un comune composto di piombo solubile trovato nel suolo contaminato, può indurre ferroptosi nelle cellule nervose e causare lesioni ai nervi attraverso l'asse MiR-378a-3p/SLC7A11. Tuttavia, l'esatto meccanismo alla base degli effetti neurotossici della ferroptosi cronica indotta dall'esposizione al piombo di basso livello sulla lesione neuronale non è ancora del tutto chiaro. Pertanto, sulla base di studi precedenti, ipotizziamo che la ferroptosi cronica indotta dall'esposizione al piombo a basso livello possa causare neurotossicità disregolando il metabolismo del ferro e la via della ferroptosi dipendente da Nrf2.

Metodi:

Gli investigatori analizzano prima la differenza del livello di piombo nel sangue usando la spettrometria di assorbimento atomico.

I ricercatori hanno arruolato 20 lavoratori con esposizione cronica al piombo provenienti da una fabbrica di batterie al piombo e un gruppo di controllo di pari età di lavoratori non esposti al piombo.

TNF-α ELISA KIT è stato utilizzato per confrontare le citochine proinfiammatorie in due gruppi La trascrizione inversa quantitativa PCR (reazione a catena della polimerasi) è stata utilizzata per confrontare l'espressione dell'acido ribonucleico messaggero (mRNA) del metabolismo del ferro (FTH1, FPN1, DMT1) e il Nrf2-dipendente percorso della ferroptosi (Nrf2, SLC7A11, GPX4) Protocollo dettagliato dei metodi

1. I criteri dei partecipanti iscritti all'esposizione cronica al piombo erano i seguenti: Inclusione: lavoro per questa fabbrica di batterie al piombo per più di 10 anni; Esclusione: esposizione a qualsiasi inquinamento chimico prima; disordini neurologici; malattie endocrine; cancro
2. Raccolta del campione: alla fine del reclutamento in questo studio, tutti i partecipanti arruolati verranno in ospedale per raccogliere il sangue periferico (Northern Jiangsu People's Hospital, affiliato con l'Università di Yangzhou) e i campioni di sangue verranno raccolti in EDTA (ethyleneDiamine tetraacetic acido) provette vacutainer e poi suddivise in leucociti e plasma per ulteriori esperimenti
3. KIT ELISA TNF-α: le concentrazioni plasmatiche di TNF-α sono state rilevate con il metodo ELISA competitivo
4. sequenza primer: h-DMT1 avanti: 5'-CTAGACTGGGAGTGGTTACTGG-3' h-DMT1 indietro: 5'-AGGATGACTCGTGGGACCTT-3' h-FTH1 avanti: 5'-CTGGTGGCCGAATTCTTCCTTCA-3' h-FTH1 indietro: 5'-GCCAGTTTGTGCAGTTCCAG-3 ' h-FPN1 avanti: 5'-CTACTTGGGGAGATCGGATGT-3' h-FPN1 indietro: 5'-CTGGGCCACTTTAAGTCTAGC-3' h-GPX4 avanti: 5'-GAGGCAAGACCGAAGTAAACTAC-3' h-GPX4 indietro: 5'-CCGAACTGGTTACACGGGAA-3' h -SLC7A11 avanti: 5'-TCTCCAAAGGAGGTTACCTGC-3' h-SLC7A11 indietro: 5'-AGACTCCCCTCAGTAAAGTGAC-3' h-Nrf2 avanti 5'-ATAGCTGAGCCCAGTATC-3' h-Nrf2 indietro 5'- CATGCACGTGAGTGCTCT-3' h-GAPDH avanti: 5'-GGAGCGAGATCCCTCCAAAAT-3' h-GAPDH inverso: 5'-GGCTGTTGTCATACTTCTCATGG-3'