Toxicidade dos herbicidas ametrina e clomazona, isolados ou combinados, em mitocôndrias isoladas de fígado de rato

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Silva, Heberth Paulo dos Santos
Data de Publicação: 2024
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Institucional da UNESP
Texto Completo: https://hdl.handle.net/11449/255422
Resumo: Ametrina e a clomazona são dois herbicidas amplamente utilizados na agricultura. Ambos são encontrados em amostras de alimentos e água e existem relatos na literatura de que esses compostos são tóxicos para humanos e animais. Os dados sobre os efeitos da mistura dos dois herbicidas ainda são escassos. Estudos têm demonstrado que a exposição a herbicidas pode causar desordens metabólicas e danos oxidativos em diversos tecidos, entre eles o fígado. O fígado desempenha papel central no metabolismo animal, sendo o principal órgão envolvido na biotransformação de xenobióticos, com capacidade de converter compostos hidrofóbicos em hidrossolúveis, mais facilmente eliminados pelo organismo. Sendo assim, é um alvo potencial de toxicidade no organismo. A mitocôndria é responsável pela síntese da quase totalidade do ATP necessário à manutenção da estrutura e função celular e é alvo de substâncias que podem exercer seu efeito tóxico de várias maneiras, como por exemplo, interferindo com a bioenergética ou alterando o balanço entre o sistema antioxidante e a produção de radicais livres, levando ao estresse oxidativo. O presente estudo avaliou a toxicidade dos herbicidas ametrina e clomazona, isolados ou combinados, em mitocôndrias isoladas de fígado de rato, focando os efeitos na bioenergética mitocondrial. Os resultados da respiração mitocondrial demonstraram que a ametrina promove a inibição nos complexos I e II da cadeia respiratória mitocondrial enquanto a clomazona inibiu apenas o complexo I. A mistura dos dois herbicidas levou a uma maior diminuição do consumo de oxigênio e da Razão de Controle Respiratório. Observou-se redução significativa do potencial de membrana nas concentrações de 100, 150 e 200 μM dos herbicidas combinados em relação ao controle, utilizando os dois substratos; para ametrina: 100, 150 e 200 μM; para clomazona: 100, 150 e 200 μM. Os resultados mostraram reduções significativas na quantidade do ATP mitocondrial em relação ao controle; para ametrina e clomazona isolados: 100, 150 e 200 μM; para combinação, todas as concentrações testadas: 50, 100, 150 e 200 μM. Inibições das atividades das enzimas NADH e Succinato desidrogenases demonstraram interferências diretas na cadeia de transporte de elétrons. Portanto, os resultados do presente estudo indicam que alterações na bioenergética mitocondrial levando à diminuição da síntese de ATP podem estar relacionadas à toxicidade dos herbicidas ametrina e clomazona e que a exposição à mistura dos dois herbicidas potencializa o efeito tóxico de ambos.
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O fígado desempenha papel central no metabolismo animal, sendo o principal órgão envolvido na biotransformação de xenobióticos, com capacidade de converter compostos hidrofóbicos em hidrossolúveis, mais facilmente eliminados pelo organismo. Sendo assim, é um alvo potencial de toxicidade no organismo. A mitocôndria é responsável pela síntese da quase totalidade do ATP necessário à manutenção da estrutura e função celular e é alvo de substâncias que podem exercer seu efeito tóxico de várias maneiras, como por exemplo, interferindo com a bioenergética ou alterando o balanço entre o sistema antioxidante e a produção de radicais livres, levando ao estresse oxidativo. O presente estudo avaliou a toxicidade dos herbicidas ametrina e clomazona, isolados ou combinados, em mitocôndrias isoladas de fígado de rato, focando os efeitos na bioenergética mitocondrial. Os resultados da respiração mitocondrial demonstraram que a ametrina promove a inibição nos complexos I e II da cadeia respiratória mitocondrial enquanto a clomazona inibiu apenas o complexo I. A mistura dos dois herbicidas levou a uma maior diminuição do consumo de oxigênio e da Razão de Controle Respiratório. Observou-se redução significativa do potencial de membrana nas concentrações de 100, 150 e 200 μM dos herbicidas combinados em relação ao controle, utilizando os dois substratos; para ametrina: 100, 150 e 200 μM; para clomazona: 100, 150 e 200 μM. Os resultados mostraram reduções significativas na quantidade do ATP mitocondrial em relação ao controle; para ametrina e clomazona isolados: 100, 150 e 200 μM; para combinação, todas as concentrações testadas: 50, 100, 150 e 200 μM. Inibições das atividades das enzimas NADH e Succinato desidrogenases demonstraram interferências diretas na cadeia de transporte de elétrons. Portanto, os resultados do presente estudo indicam que alterações na bioenergética mitocondrial levando à diminuição da síntese de ATP podem estar relacionadas à toxicidade dos herbicidas ametrina e clomazona e que a exposição à mistura dos dois herbicidas potencializa o efeito tóxico de ambos.Ametrine and clomazone are two herbicides widely used in agriculture. Both are found in food and water samples and there are reports in the literature that these compounds are toxic to humans and animals. Data on the effects of mixing the two herbicides is still scarce. Studies have shown that exposure to herbicides can cause metabolic disorders and oxidative damage in various tissues, including the liver. The liver plays a central role in animal metabolism, being the main organ involved in the biotransformation of xenobiotics, with the ability to convert hydrophobic compounds into water-soluble ones, which are more easily eliminated by the body. As such, it is a potential target for toxicity in the body. Mitochondria are responsible for synthesizing almost all the ATP needed to maintain cell structure and function and are the target of substances that can exert their toxic effect in various ways, such as interfering with bioenergetics or altering the balance between the antioxidant system and the production of free radicals, leading to oxidative stress. The present study evaluated the toxicity of the herbicides ametrine and clomazone, alone or in combination, on isolated rat liver mitochondria, focusing on the effects on mitochondrial bioenergetics. The results of mitochondrial respiration showed that ametrine and promotes inhibition in complexes I and II of the mitochondrial respiratory chain while clomazone inhibited only complex I. The mixture of the two herbicides led to a greater decrease in oxygen consumption and the Respiratory Control Ratio. A significant reduction in membrane potential was observed at concentrations of 100, 150 and 200 μM of the combined herbicides compared to the control, using both substrates; for ametrine: 100, 150 and 200 μM; for clomazone: 100, 150 and 200 μM. The results showed significant reductions in the amount of mitochondrial ATP compared to the control; for ametrine and clomazone alone: 100, 150 and 200 μM; for combination, all concentrations tested: 50, 100, 150 and 200 μM. Inhibition of the activities of the enzymes NADH and Succinate dehydrogenases showed direct interference in the electron transport chain. Therefore, the results of this study indicate that alterations in mitochondrial bioenergetics leading to a decrease in ATP synthesis may be related to the toxicity of the herbicides ametrine and clomazone and that exposure to a mixture of the two herbicides potentiates the toxic effect of both.Universidade Estadual Paulista (Unesp)Mingatto, Fábio Erminio [UNESP]Silva, Heberth Paulo dos Santos2024-05-02T11:51:53Z2024-05-02T11:51:53Z2024-03-01info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdfSILVA, Heberth Paulo dos Santos. Toxicity of the herbicides ametrine and clomazone, alone or in combination, on isolated rat liver mitochondria. 2024. 51 f. Dissertação (Mestrado em Ciência e Tecnologia Animal) - Universidade Estadual Paulista (UNESP), Dracena, 2024.https://hdl.handle.net/11449/255422porinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Institucional da UNESPinstname:Universidade Estadual Paulista (UNESP)instacron:UNESP2024-05-03T06:52:15Zoai:repositorio.unesp.br:11449/255422Repositório InstitucionalPUBhttp://repositorio.unesp.br/oai/requestopendoar:29462024-05-03T06:52:15Repositório Institucional da UNESP - Universidade Estadual Paulista (UNESP)false
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