masterThesis
Aditivos alimentares com potencial teratogênico e possível indutor de estresse oxidativo mitocondrial em embriões do zebrafish (Danio rerio)
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FALCÃO, Kívia Vanessa Gomes. Aditivos alimentares com potencial teratogênico e possível indutor de estresse oxidativo mitocondrial em embriões do zebrafish (Danio rerio). 2019. Dissertação (Mestrado em Ciências Biológicas) – Universidade Federal de Pernambuco, Recife, 2019.
Autor
FALCÃO, Kívia Vanessa Gomes
Institución
Resumen
As mitocôndrias estão presentes em quase todas as células eucariontes, e nelas são produzidas a maior parte da energia celular. Defeitos no funcionamento mitocondrial podem repercutir gravemente na produção de energia e comprometer o funcionamento do organismo. Um dos responsáveis por interferir no funcionamento mitocondrial são os aditivos alimentares, os conservantes em particular, uma das classes dos aditivos que sofrem transformações químicas pós ingestão e geram compostos que são potencialmente tóxicos. Neste trabalho, os embriões do zebrafish foram expostos a concentrações de 50 mM e 100 mM dos aditivos Nitrato de sódio, Nitrito de sódio e Sulfito de sódio para avaliação de possíveis efeitos teratogênicos e de desbalanços na bioenergética mitocondrial. Para os estudos de bioenergética mitocondrial, foram analisados o consumo de oxigênio nos complexos respiratórios da cadeia transportadora de elétrons através da permeabilização dos embriões com digitonina. A geração de espécies reativas de oxigênio (ERO´s) e biossíntese do óxido nítrico foram monitoradas utilizando H2DCF-DA (2´,7´-Diclorofluoresceína) e DAF-FM-DA (Diaminofluoresceína-FM diacetato) respectivamente. Como resultados, foi observado que o sulfito de sódio nas primeiras 24 h de exposição causou retardo no desenvolvimento embrionário, e posteriormente também provocou aumento de 79% na área cardíaca, diminuição de 65% na área ocular e aumento na área do rombencéfalo 88% de aumento a 50mM e superior a 100% a 100 mM. O nitrato de sódio ocasionou aumento superior a 100% na área cardíaca (50 mM e 100 mM). O nitrito de sódio causou edema pericárdio, aumento na área cardíaca e redução na frequência cardíaca (32% a 50 mM, 51% a 100mM). Os três aditivos testados causaram efeitos adversos no consumo de oxigênio, pois provocaram diminuição do controle respiratório (CR) quando utilizados substratos para os complexos I e II. O sulfito e o nitrato foram responsáveis por aumentar a produção de ERO´s em 90% a 50 mM. O nitrito de sódio aumentou a biossíntese do NO• em mais de 100% (50 mM e 10mM), já o sulfito foi responsável por diminuir a produção de NO• (61% a 50mM e 87% a 100mM) nos embriões. Em síntese, é possível afirmar que as mitocôndrias do zebrafish são uma ferramenta útil para testes de teratogenicidade e toxicidade alimentar. CAPES Mitochondria are present in almost all eukaryotic cells, and most of their cellular energy is produced in them. Defects in mitochondrial functioning can severely impact energy production and compromise the body's functioning. One of those responsible for interfering with mitochondrial functioning is food additives, preservatives in particular, one of the classes of additives that undergo chemical transformations after ingestion and generate compounds that are potentially toxic. In this work, zebrafish embryos were exposed to 50 mM and 100 mM concentrations of sodium nitrate, sodium nitrite and sodium sulfite additives to evaluate possible teratogenic effects and imbalances in mitochondrial bioenergetics. For mitochondrial bioenergetic studies, oxygen consumption in the respiratory complexes of the electron transport chain was analyzed through the permeabilization of embryos with digitonin. Reactive oxygen species (ROS) generation and nitric oxide biosynthesis were monitored using H2DCF-DA (2´, 7´-Dichlorofluorescein) and DAF-FM-DA (Diaminofluorescein-FM diacetate) respectively. As a result, it was observed that sodium sulphite in the first 24 h of exposure caused embryonic development retardation, and later also caused 79% increase in the cardiac area, 65% decrease in the ocular area and 88% increase in the rhombencephalon area. increase at 50mM and greater than 100% at 100mM. Sodium nitrate caused greater than 100% increase in cardiac area (50 mM and 100 mM). Sodium nitrite caused pericardial edema, increased heart area and decreased heart rate (32% to 50 mM, 51% to 100mM). The three additives tested caused adverse effects on oxygen consumption, as they caused decreased respiratory control (CR) when substrates for complexes I and II were used. Sulphite and nitrate were responsible for increasing ROS production by 90% to 50 mM. Sodium nitrite increased NO • biosynthesis by more than 100% (50 mM and 10mM), while sulfite was responsible for decreasing NO • production (61% at 50mM and 87% at 100mM) in embryos. In summary, it can be stated that zebrafish mitochondria are a useful tool for testing teratogenicity and food toxicity.