Efeito de nanotubos de carbono de parede múltipla em girinos de Lithobates catesbeianus (SHAW, 1802) sobre biomarcadores em diferentes níveis de organização biológica
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Data de Publicação: | 2019 |
Tipo de documento: | Dissertação |
Idioma: | por |
Título da fonte: | Repositório Institucional da UFSCAR |
Texto Completo: | https://repositorio.ufscar.br/handle/ufscar/11171 |
Resumo: | The search for materials improvement brought the development of nanoparticles, which environmental and health consequences from its use are slightly understood. Added to that context the drastic populational decline of amphibians represents a concern due to their increased susceptibility to pollutants. Thus, the present study aimed to investigate toxical potential of multi-walled carbon nanotubes (MWCNT) at concentrations of 0.1 and 10 mg.L-1 associated with surfactant Pluronic™ F-127 (0,1%) and the isolated surfactant in North American bullfrog tadpole (Lithobates catesbeianus, SHAW, 1802) via biomarkers on different levels of biological organization. The animals (n = 12 per group) were individually exposed (96 hours), the results were compared to the control group. The animals were photographed, measured, heart rate and venipunctured for blood sample (total erythrocytes, differential leukocytes, nuclear abnormalities and comet assay). A decrease in body mass, with no change in body size, activity level and stage of development were observed, which indicates energy deviation to detoxification processes of the xenobiotics. There was also tachycardia in the 0.1% Pluronic ™ F-127 and 10 mg.L-1 MWCNT + Pluronic ™ groups, with no change in the lowest concentration of the nanoparticle, indicating increased cardiac performance related to homeostatic response to increase perfusion and oxygenation of tissues responsible for detoxification, corroborated by increased erythrocytes in the 0.1% Pluronic ™ F-127 group. The immunological response to the xenobiotics indicated hypersensitivity (allergenic response) to MWCNTs and neutropenia, possibly caused by Pluronic ™ F-127 surfactant in all groups, representing increased susceptibility to fungi. Genetic damage occurred to all xenobiotics, however the damages were conserved only in the highest concentration of MWCNTs. Moreover the body pigmentation of the animals exposed to MWCNTs was reduced, probably due to the increase of melatonin secretion and decreased stimulation of melanopsin. In addition, the association between Pluronic ™ F-127 and MWCNTs often resulted in responses different from those when surfactant was used alone, probably due to competition from the surfactant / nanoparticles / biological system interaction, indicating the relevance of the study of the dispersing compounds of the materials of interest, as well as the biomarkers in different levels of biological organization. In general, the results point to the urgency of new strategies and public policies aimed at the environmental preservation, especially to the anuran amphibians. |
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de Souza, Bruno Fernando SantosCosta, Monica Joneshttp://lattes.cnpq.br/0578970203313985Arruda, Eliane Pintor dehttp://lattes.cnpq.br/8843243211552880http://lattes.cnpq.br/99080773224089260c004452-8c75-4dbd-8aeb-9fb28f15263f2019-04-02T12:02:11Z2019-04-02T12:02:11Z2019-02-28DE SOUZA, Bruno Fernando Santos. Efeito de nanotubos de carbono de parede múltipla em girinos de Lithobates catesbeianus (SHAW, 1802) sobre biomarcadores em diferentes níveis de organização biológica. 2019. Dissertação (Mestrado em Biotecnologia e Monitoramento Ambiental) – Universidade Federal de São Carlos, Sorocaba, 2019. Disponível em: https://repositorio.ufscar.br/handle/ufscar/11171.https://repositorio.ufscar.br/handle/ufscar/11171The search for materials improvement brought the development of nanoparticles, which environmental and health consequences from its use are slightly understood. Added to that context the drastic populational decline of amphibians represents a concern due to their increased susceptibility to pollutants. Thus, the present study aimed to investigate toxical potential of multi-walled carbon nanotubes (MWCNT) at concentrations of 0.1 and 10 mg.L-1 associated with surfactant Pluronic™ F-127 (0,1%) and the isolated surfactant in North American bullfrog tadpole (Lithobates catesbeianus, SHAW, 1802) via biomarkers on different levels of biological organization. The animals (n = 12 per group) were individually exposed (96 hours), the results were compared to the control group. The animals were photographed, measured, heart rate and venipunctured for blood sample (total erythrocytes, differential leukocytes, nuclear abnormalities and comet assay). A decrease in body mass, with no change in body size, activity level and stage of development were observed, which indicates energy deviation to detoxification processes of the xenobiotics. There was also tachycardia in the 0.1% Pluronic ™ F-127 and 10 mg.L-1 MWCNT + Pluronic ™ groups, with no change in the lowest concentration of the nanoparticle, indicating increased cardiac performance related to homeostatic response to increase perfusion and oxygenation of tissues responsible for detoxification, corroborated by increased erythrocytes in the 0.1% Pluronic ™ F-127 group. The immunological response to the xenobiotics indicated hypersensitivity (allergenic response) to MWCNTs and neutropenia, possibly caused by Pluronic ™ F-127 surfactant in all groups, representing increased susceptibility to fungi. Genetic damage occurred to all xenobiotics, however the damages were conserved only in the highest concentration of MWCNTs. Moreover the body pigmentation of the animals exposed to MWCNTs was reduced, probably due to the increase of melatonin secretion and decreased stimulation of melanopsin. In addition, the association between Pluronic ™ F-127 and MWCNTs often resulted in responses different from those when surfactant was used alone, probably due to competition from the surfactant / nanoparticles / biological system interaction, indicating the relevance of the study of the dispersing compounds of the materials of interest, as well as the biomarkers in different levels of biological organization. In general, the results point to the urgency of new strategies and public policies aimed at the environmental preservation, especially to the anuran amphibians.A busca pelo aprimoramento de materiais trouxe consigo o desenvolvimento de nanopartículas, cujas consequências ambientais e à saúde ainda são pouco compreendidas. Agregado a esse contexto, o drástico declínio das populações de anfíbios representa uma problemática, cuja parcial causa é dada a elevada susceptibilidade a poluentes desse grupo. Dessa maneira, o presente estudo se propôs a investigar o potencial tóxico das partículas de nanotubos de carbono de parede múltipla (MWCNT) às concentrações de 0,1 e 10 mg.L-1 associados ao surfactante Pluronic™ F-127 (0,1%) e ao surfactante isolado em girinos de rãs-touro (Lithobates catesbeianus, SHAW, 1802) através de biomarcadores sobre diferentes níveis de organização biológica. Os animais (n = 12 por grupo) foram expostos individualmente (96 horas), tendo os resultados comparados ao grupo controle. Os animais foram submetidos à fotografia, medições corpóreas, contagem da frequência cardíaca e punção sanguínea (contagem total de eritrócitos, diferencial de leucócitos, anormalidades nucleares e ensaio cometa). Houve redução da massa corpórea, sem alteração do tamanho corpóreo, nível de atividade e estágio de desenvolvimento; indicando desvio energético à processos de desintoxicação dos xenobióticos. Também houve taquicardia nos grupos 0,1% Pluronic™ F-127 e 10 mg.L-1 MWCNT + Pluronic™, sem alteração da menor concentração da nanopartícula, indicando o aumento do desempenho cardíaco relacionado a resposta homeostática para aumentar a perfusão e oxigenação de tecidos responsáveis pela desintoxicação, corroborado pelo aumento de eritrócitos no grupo 0,1% Pluronic™ F-127. A resposta imunológica associada aos xenobióticos indicaram hipersensibilidade (resposta alérgena) aos MWCNTs e neutropenia, possivelmente, provocada pelo surfactante Pluronic™ F-127 em todos os grupos, representando aumento de susceptibilidade à fungos. Ocorreu a promoção de danos genéticos a todos os xenobióticos, entretanto a fixação dos danos promovidos foi visualizada apenas na maior concentração dos MWCNTs. Ainda a pigmentação corpórea dos animais expostos aos MWCNTs reduziu-se, provavelmente, devido ao aumento da secreção de melatonina e decréscimo da estimulação das melanopsinas. Ademais, a associação entre o Pluronic™ F-127 e as MWCNT muitas vezes resultaram em respostas diferentes daquelas quando o surfactante era utilizado isoladamente, provavelmente devidas à competição da interação surfactante / nanopartículas / sistema biológico; indicando a relevância do estudo dos compostos dispersores dos materiais de interesse, assim como o de biomarcadores em diferentes níveis de organização biológica. De forma geral, os resultados apontam para a urgência da proposta de estratégias e políticas públicas vistas à preservação ambiental, notadamente, à anfíbios anuros.Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)porUniversidade Federal de São CarlosCâmpus SorocabaPrograma de Pós-Graduação em Biotecnologia e Monitoramento Ambiental - PPGBMA-SoUFSCarEcotoxicologiaRã-touroResposta fisiológicaSurfactanteNanotoxicologiaCIENCIAS BIOLOGICAS::BIOQUIMICA::BIOLOGIA MOLECULARCIENCIAS BIOLOGICAS::ECOLOGIACIENCIAS BIOLOGICAS::FISIOLOGIACIENCIAS BIOLOGICAS::GENETICACIENCIAS BIOLOGICAS::IMUNOLOGIACIENCIAS BIOLOGICASCIENCIAS AGRARIAS::RECURSOS FLORESTAIS E ENGENHARIA FLORESTAL::CONSERVACAO DA NATUREZA::CONSERVACAO DE AREAS SILVESTRESCIENCIAS AGRARIAS::RECURSOS FLORESTAIS E ENGENHARIA FLORESTAL::CONSERVACAO DA NATUREZA::CONSERVACAO DE BACIAS HIDROGRAFICASCIENCIAS BIOLOGICAS::ECOLOGIA::ECOLOGIA APLICADAENGENHARIAS::ENGENHARIA BIOMEDICA::ENGENHARIA MEDICA::BIOMATERIAIS E MATERIAIS BIOCOMPATIVEISENGENHARIAS::ENGENHARIA SANITARIA::SANEAMENTO AMBIENTALENGENHARIAS::ENGENHARIA BIOMEDICAENGENHARIAS::ENGENHARIA SANITARIACIENCIAS DA SAUDE::FARMACIA::ANALISE TOXICOLOGICACIENCIAS BIOLOGICAS::FARMACOLOGIA::TOXICOLOGIACIENCIAS BIOLOGICAS::FISIOLOGIA::FISIOLOGIA DE ORGAOS E SISTEMAS::FISIOLOGIA CARDIOVASCULARCIENCIAS BIOLOGICAS::FISIOLOGIA::FISIOLOGIA DE ORGAOS E SISTEMAS::FISIOLOGIA DA RESPIRACAOCIENCIAS BIOLOGICAS::FISIOLOGIA::FISIOLOGIA COMPARADACIENCIAS BIOLOGICAS::FISIOLOGIA::FISIOLOGIA DE ORGAOS E SISTEMASCIENCIAS BIOLOGICAS::FISIOLOGIA::FISIOLOGIA GERALCIENCIAS BIOLOGICAS::GENETICA::MUTAGENESECIENCIAS BIOLOGICAS::IMUNOLOGIA::IMUNOLOGIA APLICADACIENCIAS BIOLOGICAS::IMUNOLOGIA::IMUNOLOGIA CELULARCIENCIAS AGRARIAS::MEDICINA VETERINARIA::PATOLOGIA ANIMALCIENCIAS DA SAUDE::MEDICINA::ANATOMIA PATOLOGICA E PATOLOGIA CLINICACIENCIAS BIOLOGICAS::MORFOLOGIA::HISTOLOGIAOUTROS::BIOMEDICINAOUTROS::CIENCIASCIENCIAS AGRARIAS::MEDICINA VETERINARIA::PATOLOGIA ANIMAL::ANATOMIA PATOLOGIA ANIMALENGENHARIAS::ENGENHARIA SANITARIA::SANEAMENTO AMBIENTAL::CONTROLE DA POLUICAOENGENHARIAS::ENGENHARIA SANITARIA::SANEAMENTO AMBIENTAL::ECOLOGIA APLICADA A ENGENHARIA SANITARIAENGENHARIAS::ENGENHARIA SANITARIA::SANEAMENTO AMBIENTAL::LEGISLACAO AMBIENTALENGENHARIAS::ENGENHARIA SANITARIA::SANEAMENTO AMBIENTAL::QUALIDADE DO AR, DAS AGUAS E DO SOLOENGENHARIAS::ENGENHARIA SANITARIA::SANEAMENTO BASICO::RESIDUOS SOLIDOS, DOMESTICOS E INDUSTRIAISCIENCIAS BIOLOGICAS::ZOOLOGIA::ZOOLOGIA APLICADA::CONSERVACAO DAS ESPECIES ANIMAISCIENCIAS BIOLOGICAS::ZOOLOGIA::COMPORTAMENTO ANIMALCIENCIAS BIOLOGICAS::ZOOLOGIA::FISIOLOGIA DOS GRUPOS RECENTESEfeito de nanotubos de carbono de parede múltipla em girinos de Lithobates catesbeianus (SHAW, 1802) sobre biomarcadores em diferentes níveis de organização biológicaEffects of multi-walled carbon nanotubes on Lithobates catesbeianus (SHAW, 1802) tadpoles biomarkers in different levels of biological organisationinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisOnline600600e9d9e700-a0af-4577-b153-be9fe94d1282info:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Institucional da UFSCARinstname:Universidade Federal de São Carlos (UFSCAR)instacron:UFSCARORIGINALde Souza, B.F.S. - Dissertação.pdfde Souza, B.F.S. - Dissertação.pdfDissertação de mestradoapplication/pdf2838444https://repositorio.ufscar.br/bitstream/ufscar/11171/3/de%20Souza%2c%20B.F.S.%20-%20Disserta%c3%a7%c3%a3o.pdf6b67be71f11ace831049d9e52d21ee06MD53Aprovação-Projeto - Ética.pdfAprovação-Projeto - Ética.pdfAprovação do projeto de pesquisa pela Comissão de Ética em Experimentação Animalapplication/pdf103044https://repositorio.ufscar.br/bitstream/ufscar/11171/4/Aprova%c3%a7%c3%a3o-Projeto%20-%20%c3%89tica.pdfd20317e53c3fa20e0b9a346685f0e8e7MD54Aprovação-Emenda - Ética.pdfAprovação-Emenda - Ética.pdfAprovação da emenda do projeto de pesquisa pela Comissão de Ética em Experimentação Animalapplication/pdf87999https://repositorio.ufscar.br/bitstream/ufscar/11171/5/Aprova%c3%a7%c3%a3o-Emenda%20-%20%c3%89tica.pdfe46338e8a74b9b060540dda92d648863MD55Carta Comprovante.pdfCarta Comprovante.pdfCarta comprovante da versão final de teses e dissertaçõesapplication/pdf118982https://repositorio.ufscar.br/bitstream/ufscar/11171/6/Carta%20Comprovante.pdfce2fa7de81f95e19610110935fb635e0MD56LICENSElicense.txtlicense.txttext/plain; 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Ecotoxicologia Rã-touro Resposta fisiológica Surfactante Nanotoxicologia |
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Ecotoxicologia Rã-touro Resposta fisiológica Surfactante Nanotoxicologia CIENCIAS BIOLOGICAS::BIOQUIMICA::BIOLOGIA MOLECULAR CIENCIAS BIOLOGICAS::ECOLOGIA CIENCIAS BIOLOGICAS::FISIOLOGIA CIENCIAS BIOLOGICAS::GENETICA CIENCIAS BIOLOGICAS::IMUNOLOGIA CIENCIAS BIOLOGICAS CIENCIAS AGRARIAS::RECURSOS FLORESTAIS E ENGENHARIA FLORESTAL::CONSERVACAO DA NATUREZA::CONSERVACAO DE AREAS SILVESTRES CIENCIAS AGRARIAS::RECURSOS FLORESTAIS E ENGENHARIA FLORESTAL::CONSERVACAO DA NATUREZA::CONSERVACAO DE BACIAS HIDROGRAFICAS CIENCIAS BIOLOGICAS::ECOLOGIA::ECOLOGIA APLICADA ENGENHARIAS::ENGENHARIA BIOMEDICA::ENGENHARIA MEDICA::BIOMATERIAIS E MATERIAIS BIOCOMPATIVEIS ENGENHARIAS::ENGENHARIA SANITARIA::SANEAMENTO AMBIENTAL ENGENHARIAS::ENGENHARIA BIOMEDICA ENGENHARIAS::ENGENHARIA SANITARIA CIENCIAS DA SAUDE::FARMACIA::ANALISE TOXICOLOGICA CIENCIAS BIOLOGICAS::FARMACOLOGIA::TOXICOLOGIA CIENCIAS BIOLOGICAS::FISIOLOGIA::FISIOLOGIA DE ORGAOS E SISTEMAS::FISIOLOGIA CARDIOVASCULAR CIENCIAS BIOLOGICAS::FISIOLOGIA::FISIOLOGIA DE ORGAOS E SISTEMAS::FISIOLOGIA DA RESPIRACAO CIENCIAS BIOLOGICAS::FISIOLOGIA::FISIOLOGIA COMPARADA CIENCIAS BIOLOGICAS::FISIOLOGIA::FISIOLOGIA DE ORGAOS E SISTEMAS CIENCIAS BIOLOGICAS::FISIOLOGIA::FISIOLOGIA GERAL CIENCIAS BIOLOGICAS::GENETICA::MUTAGENESE CIENCIAS BIOLOGICAS::IMUNOLOGIA::IMUNOLOGIA APLICADA CIENCIAS BIOLOGICAS::IMUNOLOGIA::IMUNOLOGIA CELULAR CIENCIAS AGRARIAS::MEDICINA VETERINARIA::PATOLOGIA ANIMAL CIENCIAS DA SAUDE::MEDICINA::ANATOMIA PATOLOGICA E PATOLOGIA CLINICA CIENCIAS BIOLOGICAS::MORFOLOGIA::HISTOLOGIA OUTROS::BIOMEDICINA OUTROS::CIENCIAS CIENCIAS AGRARIAS::MEDICINA VETERINARIA::PATOLOGIA ANIMAL::ANATOMIA PATOLOGIA ANIMAL ENGENHARIAS::ENGENHARIA SANITARIA::SANEAMENTO AMBIENTAL::CONTROLE DA POLUICAO ENGENHARIAS::ENGENHARIA SANITARIA::SANEAMENTO AMBIENTAL::ECOLOGIA APLICADA A ENGENHARIA SANITARIA ENGENHARIAS::ENGENHARIA SANITARIA::SANEAMENTO AMBIENTAL::LEGISLACAO AMBIENTAL ENGENHARIAS::ENGENHARIA SANITARIA::SANEAMENTO AMBIENTAL::QUALIDADE DO AR, DAS AGUAS E DO SOLO ENGENHARIAS::ENGENHARIA SANITARIA::SANEAMENTO BASICO::RESIDUOS SOLIDOS, DOMESTICOS E INDUSTRIAIS CIENCIAS BIOLOGICAS::ZOOLOGIA::ZOOLOGIA APLICADA::CONSERVACAO DAS ESPECIES ANIMAIS CIENCIAS BIOLOGICAS::ZOOLOGIA::COMPORTAMENTO ANIMAL CIENCIAS BIOLOGICAS::ZOOLOGIA::FISIOLOGIA DOS GRUPOS RECENTES |
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The search for materials improvement brought the development of nanoparticles, which environmental and health consequences from its use are slightly understood. Added to that context the drastic populational decline of amphibians represents a concern due to their increased susceptibility to pollutants. Thus, the present study aimed to investigate toxical potential of multi-walled carbon nanotubes (MWCNT) at concentrations of 0.1 and 10 mg.L-1 associated with surfactant Pluronic™ F-127 (0,1%) and the isolated surfactant in North American bullfrog tadpole (Lithobates catesbeianus, SHAW, 1802) via biomarkers on different levels of biological organization. The animals (n = 12 per group) were individually exposed (96 hours), the results were compared to the control group. The animals were photographed, measured, heart rate and venipunctured for blood sample (total erythrocytes, differential leukocytes, nuclear abnormalities and comet assay). A decrease in body mass, with no change in body size, activity level and stage of development were observed, which indicates energy deviation to detoxification processes of the xenobiotics. There was also tachycardia in the 0.1% Pluronic ™ F-127 and 10 mg.L-1 MWCNT + Pluronic ™ groups, with no change in the lowest concentration of the nanoparticle, indicating increased cardiac performance related to homeostatic response to increase perfusion and oxygenation of tissues responsible for detoxification, corroborated by increased erythrocytes in the 0.1% Pluronic ™ F-127 group. The immunological response to the xenobiotics indicated hypersensitivity (allergenic response) to MWCNTs and neutropenia, possibly caused by Pluronic ™ F-127 surfactant in all groups, representing increased susceptibility to fungi. Genetic damage occurred to all xenobiotics, however the damages were conserved only in the highest concentration of MWCNTs. Moreover the body pigmentation of the animals exposed to MWCNTs was reduced, probably due to the increase of melatonin secretion and decreased stimulation of melanopsin. In addition, the association between Pluronic ™ F-127 and MWCNTs often resulted in responses different from those when surfactant was used alone, probably due to competition from the surfactant / nanoparticles / biological system interaction, indicating the relevance of the study of the dispersing compounds of the materials of interest, as well as the biomarkers in different levels of biological organization. In general, the results point to the urgency of new strategies and public policies aimed at the environmental preservation, especially to the anuran amphibians. |
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2019 |
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DE SOUZA, Bruno Fernando Santos. Efeito de nanotubos de carbono de parede múltipla em girinos de Lithobates catesbeianus (SHAW, 1802) sobre biomarcadores em diferentes níveis de organização biológica. 2019. Dissertação (Mestrado em Biotecnologia e Monitoramento Ambiental) – Universidade Federal de São Carlos, Sorocaba, 2019. Disponível em: https://repositorio.ufscar.br/handle/ufscar/11171. |
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