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Comparative sensitivity of proliferative and differentiated intestinal epithelial cells to the food contaminant, deoxynivalenol

Authors :
Manon Neves
Sylvie Puel
Yannick Lippi
Su Luo
Isabelle P. Oswald
Claire Naylies
Philippe Pinton
Chloé Terciolo
ToxAlim (ToxAlim)
Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3)
Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Ecole Nationale Vétérinaire de Toulouse (ENVT)
Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP)
Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP)
Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Ecole d'Ingénieurs de Purpan (INPT - EI Purpan)
Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)
Biosynthèse & Toxicité des Mycotoxines (ToxAlim-BioToMyc)
Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3)
Transcriptomic impact of Xenobiotics (E23 TRiX)
Plateforme Génome & Transcriptome (GET)
Génopole Toulouse Midi-Pyrénées [Auzeville] (GENOTOUL)
Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse)
Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3)
Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse)
Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Génopole Toulouse Midi-Pyrénées [Auzeville] (GENOTOUL)
Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-ToxAlim (ToxAlim)
Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Ecole d'Ingénieurs de Purpan (INPT - EI Purpan)
This work was supported, in part, by the Genofood ANR project (19-CE34). Su Luo was supported by the China Scholarship Council.
ANR-19-CE34-0014,Genofood,Exacerbation de la génotoxicité du microbiote intestinal par un contaminant alimentaire(2019)
Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3)
Source :
Environmental Pollution, Environmental Pollution, Elsevier, 2021, 277, pp.116818. ⟨10.1016/j.envpol.2021.116818⟩
Publication Year :
2020

Abstract

International audience; The intestinal epithelium is a functional and physical barrier formed by a cell monolayer that constantly differentiates from a stem cell in the crypt. This is the first target for food contaminants, especially mycotoxins. Deoxynivalenol (DON) is one of the most prevalent mycotoxins. This study compared the effects of DON (0-100 μM) on proliferative and differentiated intestinal epithelial cells. Three cell viability assays (LDH release, ATP content and neutral red uptake) indicated that proliferative Caco-2 cells are more sensitive to DON than differentiated ones. The establishment of transepithelial electrical resistance (TEER), as a read out of the differentiation process, was delayed in proliferative cells after exposure to 1 μM DON. Transcriptome analysis of proliferative and differentiated exposure to 0-3 μM DON for 24 h revealed 4862 differentially expressed genes (DEG) and indicated an effect of both the differentiation status and the DON treatment. KEGG enrichment analysis indicated involvement of metabolism, ECM receptors and tight junctions in the differentiation process, while ribosome biogenesis, mRNA surveillance, and the MAPK pathway were involved in the response to DON. The number of differentially expressed genes and the amplitude of the effect were higher in proliferative cells exposed to DON than that in differentiated cells. In conclusion, our study shows that proliferative cells are more susceptible than differentiated ones to DON and that the mycotoxin delays the differentiation process.

Details

ISSN :
18736424 and 02697491
Volume :
277
Database :
OpenAIRE
Journal :
Environmental pollution (Barking, Essex : 1987)
Accession number :
edsair.doi.dedup.....31b680172cd30da418ba0e5688a50773