Hepatotoxicidade do herbicida a base de glifosato, utilizando Danio rerio como modelo experimental

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Davico, Carla Eliana
Data de Publicação: 2021
Tipo de documento: Tese
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Institucional da UFSC
Texto Completo: https://repositorio.ufsc.br/handle/123456789/231007
Resumo: Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências Biológicas, Programa de Pós-Graduação em Biologia Celular e do Desenvolvimento, Florianópolis, 2021.
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spelling Hepatotoxicidade do herbicida a base de glifosato, utilizando Danio rerio como modelo experimentalBiologia celularToxicologia ambientalHerbicidasPeixe-zebraBiomarcadoresFígadoTese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências Biológicas, Programa de Pós-Graduação em Biologia Celular e do Desenvolvimento, Florianópolis, 2021.Com o grande uso dos herbicidas a base de glifosato (HBG) nas atividades agrícolas existe um alto risco de contaminação de rios, lagos e águas subterrâneas sendo um verdadeiro motivo de preocupação na atualidade. O Roundup® é a formulação comercial mais utilizada dos HBG. Sua composição pode ser como sal de isopropilamina, amônio ou sódio, o que lhe confere maior solubilidade em água. Além do ingrediente ativo, são adicionados à formulação compostos com ação surfactante e outras substâncias que são consideradas ?inertes? para auxiliar na penetração do glifosato na cutícula vegetal e aumentar a sua efetividade. Assim, tanto o glifosato como o seu metabólito, o AMPA, são os compostos mais frequentemente encontrados e nas maiores concentrações em amostras de solo e água. Neste contexto, o objetivo deste estudo foi caracterizar a toxicidade celular do HBG, Roundup WG® (RWG) sobre estrutura e ultraestrutura do fígado de machos e fêmeas de Danio rerio, bem como sua potencialidade como desregulador endócrino. Machos e fêmeas adultos de D. rerio foram divididos em 3 grupos: Controle, 0,065 e 6,5 mg/L de glifosato contido no RWG. O período de exposição dos peixes foi de 7 e 15 dias. Os peixes foram eutanasiados e os fígados foram dissecados, para a preparação das amostras e posterior análises da estrutura hepática, por microscopia de luz e da ultraestrutura, por microscopia eletrônica de transmissão. Foram realizadas análises histoquímicas para identificar polissacarídeos ácidos/neutros e conteúdo proteico. Por RT-qPCR foi avaliado o perfil transcricional de genes envolvidos no processo de esteredoigênese (cyp11a1, cyp17a e cyp19a1) e na metabolização de xenobióticos (cyp2aa2, cyp2ad2, cyp2k6, cyp3c3 e cyp4v2). Nossos resultados mostraram que os peixes expostos apresentaram alterações estruturais no tecido hepático como edema, hemorragia, hiperemia, vasodilatação, necrose e vacuolização, bem como alterações na ultraestrutura dos hepatócitos (cisternas dilatadas do retículo endoplasmático, dilatação do espaço perinuclear, perda de membrana mitocondrial, formação de membranas concêntricas e vacuolização no citoplasma). As reações histoquímicas apresentaram diminuição de proteínas totais e de polissacarídeos ácidos nas fêmeas expostas por 7 dias, e diminuição de polissacarídeos neutros após 15 dias. Nos machos houve um aumento de proteínas totais após 7 dias de exposição e diminuição de polissacarídeos ácidos em 7 e 15 dias. Os níveis de transcritos relacionados a esteredoigênese apresentaram um aumento em ambos os sexos na menor concentração testada. Os transcritos relacionados a metabolização de xenobióticos apresentaram alterações diferenciadas, sendo as fêmeas mais afetadas que os machos, na maior concentração estudada. Na concentração máxima permitida pelo CONAMA (0,065 mg/L), os machos foram mais afetados em 7 dias de exposição, enquanto que as fêmeas foram mais afetadas após 15 de exposição. Na concentração de 6,5 mg/L as fêmeas foram as mais afetadas em 7 dias de exposição e os machos após 15 dias, mostrando respostas e susceptibilidade à toxicidade de RWG diferenciada entre os sexos. Neste trabalho foi possível verificar que o RWG causa hepatotoxidade no peixe-zebra de modo dependente do sexo, e reforça a importância de se avaliar sexos separados em estudos toxicológicos.Abstract: With the widespread use of glyphosate-based herbicides (GBH) in agricultural activities, there is a high risk of contamination of rivers, lakes and groundwater, which is a real reason for concern today. Roundup® is the most widely used commercial formulation of GBH. Its composition can be as isopropylamine, ammonium or sodium salt, which gives it greater solubility in water. In addition to the active ingredient, compounds with surfactant action and other substances that are considered ?inert? are added to the formulation to help glyphosate penetrate the plant cuticle and increase its effectiveness. Thus, both glyphosate and its metabolite, AMPA, are the compounds most frequently found and in the highest concentrations in soil and water samples. In this context, the aim of this study was to characterize the cellular toxicity of GBH, Roundup WG® (RWG) on liver structure and ultrastructure of Danio rerio males and females, as well as its potential as an endocrine disruptor. Adult males and females of D. rerio were divided into 3 groups: Control, 0.065 and 6.5 mg/L of glyphosate contained in the RWG. The fish exposure period was 7 and 15 days. Fish were euthanized and livers were dissected for sample preparation and subsequent analysis of liver structure by light microscopy and ultrastructure by transmission electron microscopy. Histochemical analysis was performed to identify acid/neutral polysaccharides and protein content. By RT-qPCR, the transcriptional profile of genes involved in the process of steroidogenesis (cyp11a1, cyp17a and cyp19a1) and in the metabolization of xenobiotics (cyp2aa2, cyp2ad2, cyp2k6, cyp3c3 and cyp4v2) was evaluated. Our results showed that exposed fish showed structural changes in liver tissue such as edema, hemorrhage, hyperemia, vasodilation, necrosis and vacuolization, as well as changes in the ultrastructure of hepatocytes (dilated endoplasmic reticulum cisterns, perinuclear space dilatation, loss of mitochondrial membrane, formation of concentric membranes and vacuolization in the cytoplasm). Histochemical reactions showed a decrease in total proteins and acid polysaccharides in females exposed for 7 days, and a decrease in neutral polysaccharides after 15 days. In males, there was an increase in total protein after 7 days of exposure and a decrease in acid polysaccharides at 7 and 15 days. The levels of transcripts related to steroidogenesis showed an increase in both sexes at the lowest concentration tested. The transcripts related to the metabolization of xenobiotics showed different alterations, with females being more affected than males, at the highest concentration studied. At the maximum allowable concentration by CONAMA (0.065 mg/L), males were more affected in 7 days of exposure; meanwhile females were more affected after 15 days of exposure. At the concentration of 6.5 mg/L, females were the most affected in 7 days of exposure and males after 15 days, showing gender-differentiated responses and susceptibility to RWG toxicity. In this work, it was possible to verify that RWG causes hepatotoxicity in zebrafish sex-dependently, and reinforces the importance of evaluating separate sexes in toxicological studies.Muller, Yara Maria RauhUniversidade Federal de Santa CatarinaDavico, Carla Eliana2022-02-14T13:31:15Z2022-02-14T13:31:15Z2021info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesis120 p.| il., gráfs.application/pdf373748https://repositorio.ufsc.br/handle/123456789/231007porreponame:Repositório Institucional da UFSCinstname:Universidade Federal de Santa Catarina (UFSC)instacron:UFSCinfo:eu-repo/semantics/openAccess2022-02-14T13:31:15Zoai:repositorio.ufsc.br:123456789/231007Repositório InstitucionalPUBhttp://150.162.242.35/oai/requestopendoar:23732022-02-14T13:31:15Repositório Institucional da UFSC - Universidade Federal de Santa Catarina (UFSC)false
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