Unravelling genotoxic effects of pesticides : in vitro and ex vivo assays as screening tools

• Autor(a) principal: Oskoei, Párástu Mariana Baghaei
• Data de Publicação: 2018
• Tipo de documento: Dissertação
• Idioma: eng
• Título da fonte: Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos)
• Texto Completo: http://hdl.handle.net/10773/25436
• topic: Genotoxicidade; Pesticidas; Ex vivo; In vitro; Lagostim; HepG2

As acções antropogénicas são uma das principais fontes de contaminantes aquáticos presentes no meio ambiente, muitas vezes comprometendo o ecossistema e, consequentemente, os organismos presentes. Os efeitos destes compostos na biota e nos seres humanos devem ser avaliados, adoptando metodologias de confiança. Os métodos comumente usados, como as abordagens in vivo, apresentam várias desvantagens. Além disso, a implementação da política dos 3R (Redução, Refinamento e Substituição) foi considerada uma prioridade, reforçando a necessidade de encontrar métodos alternativos. Tendo isto em conta, este trabalho teve como objectivos (i) validar a abordagem ex vivo, como uma alternativa na pesquisa animal, (ii) avaliar o potencial genotóxico de três pesticidas químicos, um insecticida (dimetoato), um fungicida (imazalil) e um herbicida (penoxsulam), e do bioinsecticida Turex® nas células de brânquias de lagostim (Procambarus clarkii), usando a abordagem ex vivo, e também (iii) determinar a citotoxicidade e genotoxicidade, in vitro, do Turex®, na linha celular HepG2. A viabilidade celular das células de brânquias e da linha celular HepG2 foi avaliada às 2, 4 e 8 horas e às 24 e 48 horas, respectivamente. A integridade do ADN foi avaliada usando o ensaio do cometa com a incubação usando enzimas de reparação específicas do DNA, nomeadamente a formamidopirimidina DNAglicosilase (FPG) e a endonuclease III (EndoIII), para avaliar a oxidação de purinas e pirimidinas, respectivamente. Relativamente à abordagem ex vivo, as células de brânquias de lagostim demonstraram ser adequadas apenas durante 2 horas, quando a viabilidade e a integridade do ADN foram consideradas em conjunto. Tendo em conta esta informação, as células das brânquias foram expostas durante 2 horas a concentrações ambientalmente realistas de inseticida dimetoato (20 μg L-1), do fungicida imazalil (160 μg L-1), e do herbicida penoxsulam (23 μg L-1). Adicionalmente, e relativamente à exposição ao bioinsecticida Turex®, duas abordagens distintas foram consideradas: (1) uma exposição ex vivo de células de brânquias do lagostim durante 2 horas a cinco concentrações (25, 50, 100, 200 e 400 μg L-1), onde a genotoxicidade foi avaliada usando o ensaio do cometa, e (2) uma exposição in vitro da linha celular HepG2 a outras cinco concentrações (250, 500, 1000, 1500 e 2000 μg L-1), durante 24 e 48 horas, onde a citotoxicidade e a genotoxicidade foram avaliadas, usando o teste MTT e o ensaio do cometa, respectivamente. O dimetoato, o imazalil e o penoxsulam demostraram ser genotóxicos para as células de brânquias de lagostim, apesar de não induzirem dano oxidativo no ADN. Por outro lado, o Turex® não foi capaz de exercer efeitos genotóxicos nas células de brânquias de lagostim, apesar de apresentar genotoxicidade na linha celular HepG2 (apesar de ser apenas sem activação do insecticida e após 48 h). Além disso, este biopesticida demonstrou ser citotóxico (principalmente quando activado e após 48 h) para a linha celular testada. Em conclusão, a abordagem ex vivo demostrou ser adequada, juntamente com o ensaio do cometa, para exposições de 2 horas, quando aplicada a células de brânquias de lagostim. Deste modo, e considerando esta abordagem, a genotoxicidade dos pesticidas dimetoato, imazalil e penoxsulam foi comprovada. Este estudo demonstrou ainda os possíveis efeitos perigosos do Turex® para a linha celular humana (HepG2), direccionando a atenção para a alegada segurança de biopesticidas baseados em Bacillus thuringiensis. Consequentemente, é de todo o interesse que estes grupos de biopesticidas sejam investigados mais profundamente, de forma a determinar os possíveis efeitos em sistemas biológicos. No geral, os resultados obtidos apresentam-se como uma contribuição relevante para o aprimoramento das estratégias de triagem dos efeitos perniciosos de contaminantes, no sentido de as tornar mais rápidas e eficazes. Este trabalho pretende ainda contribuir para a (re)formulação de procedimentos regulatórios, tanto na aplicação de pesticidas como também para o controlo dos possíveis efeitos negativos dos mesmos, de forma a proteger a saúde ambiental e pública.