Comparative analysis of the proteomic profile of the dental pulp in different conditions. a pilot study

ABSTRACT

Abstract This study aimed to quantitatively compare the difference in protein expression in the progression of pulp pathogenesis, as well as to describe the biological functions of proteins identified in pulp tissue. Samples were obtained from six patients treated at the Araçatuba School of Dentistry and were divided into three groups normal pulp - from teeth extracted for orthodontic indication; inflamed pulp and necrotic pulp - from patients diagnosed with irreversible pulpitis and chronic apical periodontitis, respectively. After previous proteomic preparation, dental pulp samples were processed for label-free quantitative proteomic analysis in a nanoACQUITY UPLC-Xevo QTof MS system. The difference in expression between the groups was calculated using the Protein Lynx Global Service software using the Monte Carlo algorithm. A total of 465 human proteins were identified in all groups. The most expressed proteins in the inflamed pulp group in relation to the normal pulp group were hemoglobin, peroxiredoxins and immunoglobulins, whereas the less expressed were the tubulins. Expression levels of albumins, immunoglobulins and alpha-2-macroglobulin were higher in the necrotic pulp group than in the inflamed pulp group. As for the qualitative analysis, the most prevalent protein functions in the normal pulp group were metabolic and energetic pathways; in the inflamed pulp group cellular communication and signal transduction; and regulation and repair of DNA/RNA, while in the necrotic pulp group proteins were associated with the immune response. Thus, proteomic analysis showed quantitative and qualitative differences in protein expression in different types of pulp conditions.

RESUMO

Resumo Este estudo teve como objetivo comparar quantitativamente a diferença da expressão de proteínas na progressão da patogênese pulpar, bem como descrever as funções biológicas das proteínas identificadas no tecido pulpar. As amostras foram obtidas de seis pacientes atendidos na Faculdade de Odontologia de Araçatuba e divididas em três grupos polpa normal - dentes extraídos por indicação ortodôntica; polpa inflamada e polpa necrótica - pacientes diagnosticados com pulpite irreversível e periodontite apical crônica, respectivamente. Após o preparo proteômico prévio, as amostras de polpa dentária foram processadas para análise proteômica quantitativa livre de marcadores em um sistema nanoACQUITY UPLC-Xevo QTof MS. A diferença de expressão entre os grupos foi calculada usando o software Protein Lynx Global Service através do algoritmo de Monte Carlo. Um total de 465 proteínas humanas foram identificadas em todos os grupos. As proteínas mais expressas no grupo polpa inflamada em relação ao grupo polpa normal foram hemoglobinas, peroxirredoxinas e imunoglobulinas, enquanto as menos expressas foram as tubulinas. Os níveis de expressão de albuminas, imunoglobulinas e alfa-2-macroglobulina foram maiores no grupo polpa necrótica do que no grupo de polpa inflamada. Quanto à análise qualitativa, as funções proteicas mais prevalentes no grupo polpa normal foram vias metabólicas e energéticas; no grupo polpa inflamada comunicação celular e transdução de sinal; e regulação e reparo de DNA / RNA, enquanto no grupo polpa necrótica as proteínas foram associadas à resposta imune. Assim, a análise proteômica mostrou diferenças quantitativas e qualitativas na expressão de proteínas em diferentes tipos de condições pulpares.