Urine proteomic analysis reveals alterations in heme/hemoglobin and aminopeptidase metabolism during Lonomia obliqua venom-induced acute kidney injury.

Autor: Zanon P; Laboratório de Bioquímica Farmacológica, Centro de Pesquisa Experimental (CPE), Hospital de Clínicas de Porto Alegre (HCPA-UFRGS), Porto Alegre, RS, Brazil; Programa de Pós-Graduação em Ciências de Saúde: Ginecologia e Obstetrícia (PPGGO), Faculdade de Medicina, Universidade Federal do Rio Grande do Sul (UFRGS), Porto Alegre, RS, Brazil., Pizzato SB; Laboratório de Bioquímica Farmacológica, Centro de Pesquisa Experimental (CPE), Hospital de Clínicas de Porto Alegre (HCPA-UFRGS), Porto Alegre, RS, Brazil; Programa de Pós-Graduação em Ciências de Saúde: Ginecologia e Obstetrícia (PPGGO), Faculdade de Medicina, Universidade Federal do Rio Grande do Sul (UFRGS), Porto Alegre, RS, Brazil., da Rosa RL; Laboratório de Proteômica e Microbiologia Molecular, Faculdade de Farmácia, Universidade Federal do Rio Grande do Sul (UFRGS), Porto Alegre, RS, Brazil; Programa de Pós-Graduação em Biologia Celular de Molecular (PPGBCM), Centro de Biotecnologia (Cbiot-UFRGS), Universidade Federal do Rio Grande do Sul (UFRGS), Porto Alegre, RS, Brazil., Terraciano PB; Programa de Pós-Graduação em Ciências de Saúde: Ginecologia e Obstetrícia (PPGGO), Faculdade de Medicina, Universidade Federal do Rio Grande do Sul (UFRGS), Porto Alegre, RS, Brazil; Laboratório de Embriologia e Diferenciação Celular, Centro de Pesquisa Experimental (CPE), Hospital de Clínicas de Porto Alegre (HCPA-UFRGS), Porto Alegre, RS, Brazil., Moraes JA; Laboratório de Biologia REDOX, Instituto de Ciências Biomédicas, Universidade Federal do Rio de Janeiro (UFRJ), Rio de Janeiro, RJ, Brazil., Beys-da-Silva WO; Laboratório de Proteômica e Microbiologia Molecular, Faculdade de Farmácia, Universidade Federal do Rio Grande do Sul (UFRGS), Porto Alegre, RS, Brazil; Programa de Pós-Graduação em Biologia Celular de Molecular (PPGBCM), Centro de Biotecnologia (Cbiot-UFRGS), Universidade Federal do Rio Grande do Sul (UFRGS), Porto Alegre, RS, Brazil., Santi L; Laboratório de Proteômica e Microbiologia Molecular, Faculdade de Farmácia, Universidade Federal do Rio Grande do Sul (UFRGS), Porto Alegre, RS, Brazil; Programa de Pós-Graduação em Biologia Celular de Molecular (PPGBCM), Centro de Biotecnologia (Cbiot-UFRGS), Universidade Federal do Rio Grande do Sul (UFRGS), Porto Alegre, RS, Brazil., Yates JR 3rd; Department of Chemical Physiology, The Scripps Research Institute, La Jolla, CA, USA., Passos EP; Programa de Pós-Graduação em Ciências de Saúde: Ginecologia e Obstetrícia (PPGGO), Faculdade de Medicina, Universidade Federal do Rio Grande do Sul (UFRGS), Porto Alegre, RS, Brazil; Laboratório de Embriologia e Diferenciação Celular, Centro de Pesquisa Experimental (CPE), Hospital de Clínicas de Porto Alegre (HCPA-UFRGS), Porto Alegre, RS, Brazil., Barja-Fidalgo C; Laboratório de Farmacologia Celular e Molecular, Departamento de Biologia Celular, IBRAG, Universidade do Estado do Rio de Janeiro (UERJ), Rio de Janeiro, RJ, Brazil., Guimarães JA; Laboratório de Bioquímica Farmacológica, Centro de Pesquisa Experimental (CPE), Hospital de Clínicas de Porto Alegre (HCPA-UFRGS), Porto Alegre, RS, Brazil; Programa de Pós-Graduação em Biologia Celular de Molecular (PPGBCM), Centro de Biotecnologia (Cbiot-UFRGS), Universidade Federal do Rio Grande do Sul (UFRGS), Porto Alegre, RS, Brazil., Berger M; Laboratório de Bioquímica Farmacológica, Centro de Pesquisa Experimental (CPE), Hospital de Clínicas de Porto Alegre (HCPA-UFRGS), Porto Alegre, RS, Brazil; Programa de Pós-Graduação em Ciências de Saúde: Ginecologia e Obstetrícia (PPGGO), Faculdade de Medicina, Universidade Federal do Rio Grande do Sul (UFRGS), Porto Alegre, RS, Brazil. Electronic address: markusoliveira@hcpa.edu.br.
Jazyk: angličtina
Zdroj: Toxicology letters [Toxicol Lett] 2021 May 01; Vol. 341, pp. 11-22. Date of Electronic Publication: 2021 Jan 17.
DOI: 10.1016/j.toxlet.2021.01.012
Abstrakt: Aims: Accidental contact with the Lonomia obliqua caterpillar is a common event in southern Brazil. Envenomed victims present consumption coagulopathy, which can evolve to acute kidney injury (AKI). In the present study, we searched for AKI biomarkers and changes in molecular pathway signatures through urine proteomic analysis.
Methodology: Male Wistar rats were injected with L. obliqua venom (1.5 mg/kg, via s.c.) or 0.9 % NaCl and distributed into metabolic cages. After 24 h, urine was obtained, and the set of differentially regulated proteins was analyzed by MudPIT technology in an OrbiTRAP mass spectrometer.
Results: L. obliqua venom leads to an increase in urine output and water and electrolyte excretion and to an increase in the albumin to creatine ratio in urine. The proteomic analysis revealed an up-regulation of tubular injury biomarkers, such as neutrophil-gelatinase associated lipocalin (NGAL) and cystatin C, in urine from envenomed rats. Several components related to the heme scavenging system were up-regulated or exclusively identified in urine from envenomed animals. There was an increase in urinary heme levels and hemoglobin subunits, hemopexin, haptoglobin, and biliverdin reductase. Similarly, kinin- and angiotensin-generating/degrading peptidases, such as kallikreins, neprilysin, plasmin, dipeptidyl peptidase IV, cathepsin D, kininogen, and neutral, basic, glutamyl, and acidic aminopeptidases, were also up-regulated in urine.
Conclusions: L. obliqua envenomation induced tubular and glomerular injury, probably involving heme/hemoglobin toxicity and an imbalance in the kinin/angiotensin generating/degrading system.
Competing Interests: Declaration of Competing Interest The authors report no declarations of interest.
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Databáze: MEDLINE
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