Molecular changes in liver induced by high fat diet and sodium nitrate using Fourier transform infrared spectroscopy

Monitoring liver changes is a time consuming and costly practice. Consequently, the search for a faster, specific, low-cost method without laborious protocols to detect obesity-induced liver changes is of great interest. Attenuated Full Reflectance Fourier Transform Infrared Spectroscopy (ATR-FTIR) has been used in disease monitoring, but tissue applications are incipient. ATR-FTIR spectroscopy was used to evaluate the liver of C57BL / 6 mice with control diet (CD + Placebo), hyperlipid diet (HFD + placebo), control diet + sodium nitrate (CD + NaNO3) and hyperlipid diet + sodium (HFD + NaNO3) to identify possible obesity-related spectral biomarkers. The hepatic spectrum of mice in the studied groups presented fourteen vibrational modes, eight of which were pre-validated as biomarkers for monitoring liver changes by the ROC curve. In addition, NaNO3 treatment promoted reduction in six vibrational modes affected by HFD. In total, the spectral biomarkers 3008, 2923, 2854, 1741, 1459 and 1161 cm-1 may provide a robust new alternative for monitoring liver-induced changes in obesity. In addition, 1229 and 923 cm-1 are spectral candidates to indicate liver damage by NaNO3.Tese (Doutorado)O monitoramento de alterações no fígado é uma prática demorada e de alto custo. Consequentemente, a busca por um método mais rápido e específico, de baixo custo e sem protocolos laboriosos para detectar alterações no fígado induzidas pela obesidade é de grande interesse. A Espectroscopia no Infravermelho com Transformada de Fourier de Reflectância Total Atenuada (ATR-FTIR) tem sido utilizada no monitoramento de doenças, porém, aplicações em tecidos são incipientes. Utilizou-se espectroscopia ATR-FTIR para avaliar o fígado de camundongos C57BL/6 com dieta controle (CD + Placebo), dieta hiperlipídica (HFD + placebo), dieta controle + nitrato de sódio (CD + NaNO3) e dieta hiperlipídica + nitrato de sódio (HFD + NaNO3) para identificar possíveis biomarcadores espectrais relacionados à obesidade. O espectro hepático dos camundongos dos grupos estudados apresentou catorze modos vibracionais dos quais oito foram pré-validados como biomarcadores de monitoramento de alterações hepáticas pela curva ROC. Além disso, o tratamento com NaNO3 promoveu redução em seis modos vibracionais afetados pela HFD. No total, os biomarcadores espectral 3008, 2923, 2854, 1741, 1459 e 1161 cm-1 podem fornecer uma nova alternativa robusta para monitorar alterações induzidas pela obesidade no fígado. Além disso, 1229 e 923 cm-1 são candidatos espectrais para indicar dano hepático pelo NaNO3