The use of salivary proteome for understanding dog obesity

Abstract

RESUMO: A obesidade tomou-se um dos maiores tópicos da saúde humana e animal. Dada a relação comprovada entre a obesidade canina e humana, esta deve ser abordada no âmbito do conceito "Uma Só Saúde". Na literatura, a prevalência da obesidade canina apresenta diferenças entre países não existindo informação para Portugal. A obesidade canina e humana estão associadas a diversas condições. A composição da saliva é afectada pela obesidade e doenças associadas. Em cães, o proteoma salivar está pouco explorado como meio de diagnóstico. O principal objectivo desta tese foi estudar alterações no proteoma salivar associadas à obesidade canina, no sentido de melhorar a compreensão da sua patofisiologia e/ou identificar potenciais biomarcadores. Inicialmente estudou-se a prevalência da obesidade canina em Portugal, obtendo-se valores elevados. Para resolver dificuldades metodológicas relativas à análise da saliva de cão foi necessário optimizar protocolos. A precipitação proteica utilizando ácido tricloroacético (20%; w/v) foi o método de concentração que permitiu perfis proteicos altamente correlacionados com os das amostras originais. A raça e a estimulação com ácido foram factores que influenciaram o proteoma salivar. Finalmente foram observadas alterações na composição proteica da saliva: 1) na disfunção metabólica associada à obesidade (ORMD); 2) em alterações metabólicas induzidas pela perda de peso. A comparação do proteoma salivar revelou existirem diferenças significativas em cães com e sem ORMD, em proteínas relacionadas com estados inflamatórios e protrombóticos. Relativamente ao estudo da perda de peso induzida experimentalmente, observaram-se alterações nas proteínas salivares, as quais foram correlacionadas com a percentagem da perda de peso. Algumas destas proteínas estão associadas ao sistema imunitário, inflamação, stress oxidativo e metabolismo da glucose. Foi verificada correlação entre algumas proteínas salivares e os níveis séricos de triglicerídeos e colesterol. Esta tese reforça a relevância do proteoma salivar no estudo da obesidade canina e o seu potencial uso na saúde veterinária; ABSTRACT: Obesity became one of the most important health issues of humans and pets. Some studies report a relationship between owner and dog obesity, so this condition should be considered within the concept of "One Health". The literature found about this issue show differences among countries in dog obesity prevalence and no reports were found for Portugal. As in humans, dog obesity has been linked to several related conditions. Saliva composition is affected by obesity and these related diseases. However, dog salivary proteome as a diagnosis fluid has been quite unexplored. The main goal of this thesis was to study obesity-related changes in dogs' salivary proteome, aiming at improving understanding of the obesity pathophysiology and/or to identify potential biomarkers. Initially, dog obesity prevalence, in Portugal, was studied, evidencing high rates. Secondly, to solve methodological difficulties in dog saliva analysis, the optimization of protocols was needed. Protein precipitation using 20% (w/v) tichloroacetic acid was the concentration method able to achieve protein profiles highly correlated with the ones from original samples. Moreover, it was observed that dog salivary proteome is influenced by breed and acid stimulation. The two final studies evidenced changes in saliva protein composition in: 1) obesity-related metabolic dysfunction (ORMD); 2) metabolic changes induced by weight loss. Comparison of salivary proteomes of dogs with and without ORMD revealed that proteins related with inflammation and prothrombotic state differ significantly between groups. Concerning experimentally-induced weight loss, changes in salivary proteins were observed, which were correlated with the percentage of weight loss. Several of these proteins are related with immune system/inflammation, oxidative stress and glucose metabolism. The correlation of some salivary proteins with serum triglycerides and cholesterol levels were observed. This thesis reinforces the relevance of salivary proteome in obesity study and the potential use of saliva in veterinary health.