Inflammation- and cancer-related microRNAs in rat renal cortex after subchronic exposure to fluoride.

May 01, 2023

Experts: Benjamín Parada-Cruz,Octavio Gamaliel Aztatzi-Aguilar,Gustavo Ramírez-Martínez,Tania Libertad Jacobo-Estrada,Mariana Cárdenas-González,Vicente Escamilla-Rivera,Martha Adriana Martínez-Olivas,Juana Narváez-Morales,Sabino Hazael Ávila-Rojas,Luis Marat Álvarez-Salas,Olivier Barbier

The proximal tubule is a target of subchronic exposure to fluoride (F) in the kidney. Early markers are used to classify kidney damage, stage, and prognosis. MicroRNAs (miRNAs) are small sequences of non-coding single-stranded RNA that regulate gene expression and play an essential role in developing many pathologies, including renal diseases. This study aimed to evaluate the expression of Cytokine-Chemokine molecules (IL-1α/1β/4/6/10, INF-γ, MIP-1α, MCP-1, RANTES, and TGF β1/2/3) and inflammation-related miRNAs to evidence the possible renal mechanisms involved in subchronic exposure to F. Total protein and miRNAs were obtained from the renal cortex of male Wistar rats exposed to 0, 15 and 50 mg NaF/L through drinking water during 40 and 80 days. In addition, cytokines-chemokines were analyzed by multiplexing assay, and a panel of 77 sequences of inflammatory-related miRNAs was analyzed by qPCR. The results show that cytokines-chemokines expression was concentration- and time-dependent with F, where the 50 mg NaF/L were the main altered groups. The miRNAs expression resulted in statistically significant differences in thirty-four miRNAs in the 50 mg NaF/L groups at 40 and 80 days. Furthermore, a molecular interaction network analysis was performed. The relevant pathways modified by subchronic exposure to fluoride were related to extracellular matrix-receptor interaction, Mucin type O-glycan biosynthesis, Gap junction, and miRNAs involved with renal cell carcinoma. Thus, F-induced cytokines-chemokines suggest subchronic inflammation; detecting miRNAs related to cancer and proliferation indicates a transition from renal epithelium to pathologic tissue after fluoride exposure.
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Benjamín Parada-Cruz,Octavio Gamaliel Aztatzi-Aguilar,Gustavo Ramírez-Martínez,Tania Libertad Jacobo-Estrada,Mariana Cárdenas-González,Vicente Escamilla-Rivera,Martha Adriana Martínez-Olivas,Juana Narváez-Morales,Sabino Hazael Ávila-Rojas,Luis Marat Álvarez-Salas,Olivier Barbier

Benjamín Parada-Cruz

Departamento de Toxicología, Centro de Investigación y de Estudios Avanzados del Instituto Politécnico Nacional, Av. Instituto Politécnico Nacional 2508, Col. San Pedro Zacatenco, CP 07360, Ciudad de México, CDMX, Mexico. Electronic address: bencruz@cinvestav.mx.

Octavio Gamaliel Aztatzi-Aguilar

Departamento de Toxicología, Centro de Investigación y de Estudios Avanzados del Instituto Politécnico Nacional, Av. Instituto Politécnico Nacional 2508, Col. San Pedro Zacatenco, CP 07360, Ciudad de México, CDMX, Mexico. Electronic address: oaztatzi@cinvestav.mx.

Gustavo Ramírez-Martínez

Departamento de Toxicología y Medicina Ambiental, Laboratorio de inmunología y genética. Inst. Nac. de Enf. Resp, Ismael Cosío Villegas, Calz. de Tlalpan 4502, Belisario Domínguez Secc 16, Tlalpan, 14080, Ciudad de México, CDMX, Mexico. Electronic address: gramirez@iner.gob.mx.

Tania Libertad Jacobo-Estrada

Departamento de Biociencias e Ingeniería, Centro Interdisciplinario de Investigaciones y Estudios sobre Medio Ambiente y Desarrollo, Instituto Politécnico Nacional, 30 de Junio de 1520 s/n, Col. Barrio la Laguna Ticomán, CP 07340, Ciudad de México, CDMX, Mexico. Electronic address: tjacoboe@ipn.mx.

Mariana Cárdenas-González

Laboratory of Systems Pharmacology, Harvard Program in Therapeutic Sciences, Harvard Medical School, 200 Longwood Ave, Boston, MA, 02115, USA. Electronic address: Mariana_CardenasGonzalez@hms.harvard.edu.

Vicente Escamilla-Rivera

Departamento de Toxicología, Centro de Investigación y de Estudios Avanzados del Instituto Politécnico Nacional, Av. Instituto Politécnico Nacional 2508, Col. San Pedro Zacatenco, CP 07360, Ciudad de México, CDMX, Mexico; Department of Otolaryngology-Head & Neck Surgery, University of Arizona, Tucson, AZ, 85724, USA. Electronic address: vicentee@arizona.edu.

Martha Adriana Martínez-Olivas

Departamento de Biotecnología, Centro de Investigación y de Estudios Avanzados del Instituto Politécnico Nacional, Av. Instituto Politécnico Nacional 2508, Col. San Pedro Zacatenco, CP 07360, Ciudad de México, CDMX, Mexico. Electronic address: adrianamartinez@cinvestav.mx.

Juana Narváez-Morales

Departamento de Toxicología, Centro de Investigación y de Estudios Avanzados del Instituto Politécnico Nacional, Av. Instituto Politécnico Nacional 2508, Col. San Pedro Zacatenco, CP 07360, Ciudad de México, CDMX, Mexico. Electronic address: junarvaez@cinvestav.mx.

Sabino Hazael Ávila-Rojas

Departamento de Toxicología, Centro de Investigación y de Estudios Avanzados del Instituto Politécnico Nacional, Av. Instituto Politécnico Nacional 2508, Col. San Pedro Zacatenco, CP 07360, Ciudad de México, CDMX, Mexico. Electronic address: sabino.avila@cinvestav.mx.

Luis Marat Álvarez-Salas

Departamento de Genética y Biología Molecular, Centro de Investigación y de Estudios Avanzados del Instituto Politécnico Nacional, Av. Instituto Politécnico Nacional 2508, Col. San Pedro Zacatenco, CP 07360, Ciudad de México, CDMX, Mexico. Electronic address: lalvarez@cinvestav.mx.

Olivier Barbier

Departamento de Toxicología, Centro de Investigación y de Estudios Avanzados del Instituto Politécnico Nacional, Av. Instituto Politécnico Nacional 2508, Col. San Pedro Zacatenco, CP 07360, Ciudad de México, CDMX, Mexico. Electronic address: obarbier@cinvestav.mx.