| Summary: | Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências Biológicas, Programa de Pós-Graduação em Bioquímica, Florianópolis, 2017. === Made available in DSpace on 2017-06-27T04:20:13Z (GMT). No. of bitstreams: 1
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Previous issue date: 2017 === O Metilmercúrio (MeHg) é um poluente ambiental produzido por bactérias redutoras no ambiente aquático e bioacumulado na cadeia alimentar aquática. Logo, a principal fonte de exposição do homem ao MeHg ocorre pela ingestão de peixes e frutos do mar contaminados. Uma vez ingerido, o MeHg é capaz de atravessar a barreira hematoencefálica e causar efeitos deletérios ao sistema nervoso central (SNC). O SNC em desenvolvimento é mais susceptível às ações deletérias do MeHg em relação ao do adulto; enquanto que no adulto a exposição causa danos a áreas restritas do SNC, a exposição durante o desenvolvimento causa danos neurológicos mais difusos e generalizados e as consequências destes danos podem persistir até a vida adulta. Por outro lado, os pescados representam uma importante fonte de nutrientes, dentre os quais destacam-se os ácidos graxos poli-insaturados (AGPIs) do tipo ?-3, principalmente os ácidos docosahexaenóico (DHA) e o eicosapentaenoico (EPA), importantes constituintes do SNC. O objetivo deste trabalho foi investigar os efeitos dos AGPI do tipo ?-3 (DHA e EPA), presentes no óleo de peixe, na modulação da neurotoxicidade induzida pela exposição gestacional e lactacional ao MeHg em filhotes com 22 dias de vida e em adultos com 3 meses de idade. Além disto, investigou-se o efeito de uma segunda exposição ao MeHg em animais adultos expostos ao MeHg e/ou aos AGPIs ?-3 durante o desenvolvimento. Fêmeas prenhas de camundongos Swiss foram divididas em 4 grupos experimentais; o grupo i recebeu água potável e ração controle, o grupo ii recebeu solução de MeHg via água de beber e ração controle, o grupo iii recebeu água potável e ração enriquecida com óleo de peixe e o grupo iv recebeu a ração enriquecida com óleo de peixe e a solução de MeHg via água de beber. Os tratamentos foram veiculados durante os períodos gestacional e de lactação (totalizando 6 semanas). No 21º dia pós-natal (PN 21), os animais foram desmamados e 4 filhotes de cada ninhada foram separados para as análises comportamentais, bioquímicas e morfológicas. A coordenação motora dos animais foi prejudicada e a atividade hipocampal da enzima glutationa peroxidase (GPx) foi diminuida pela exposição ao MeHg e a dieta enriquecida com AGPIs ?-3 não foi capaz de reverter estes danos. O perfil lipídico plasmático e parâmetros de estresse oxidativo não foram afetados pelos tratamentos. A exposição perinatal (período de gestação e lactação) isolada à ração enriquecida com óleo de peixe aumentou a atividade do complexo mitocondrial I, sem alterar a atividade do complexo II. Já o imunoconteúdo de proteínas envolvidas na homeostase sináptica, histogênese e a imunomarcação para proteína fibrilar ácida glial (GFAP-gliose) não mostraram alterações significativas nos filhotes expostos perinatalmente ao MeHg e/ou ração enriquecida com óleo de peixe. O efeito a longo prazo do MeHg e/ou ração enriquecida com óleo de peixe foram avaliados em camundongos machos na vida adulta. Os animais foram alimentados com dieta padrão desde o desmame e, a partir da 10ª semana de vida, foram submetidos a uma segunda exposição ao MeHg via gavagem durante 14 dias. Após 24h do término do tratamento na vida adulta, os camundongos foram avaliados por testes comportamentais e, no dia seguinte, conduzida a eutanásia para coleta de sangue e a dissecção do cerebelo e hipocampo. A exposição perinatal ao MeHg per se causou prejuízo na locomoção e exploração e a dieta enriquecida com óleo de peixe combinada ao MeHg no período perinatal protegeu do dano locomotor em adultos. A exposição ao MeHg na fase adulta prejudicou a coordenação, locomoção e exploração, exceto nos animais que já haviam sido expostos perinatalmente ao MeHg, sugerindo uma possível adaptação a este toxicante. A exposição ao MeHg na vida adulta causou hipercolesterolemia nos animais, exceto nos camundongos expostos perinatalmente aos AGPIs ?-3 via dieta materna, sugerindo um efeito benéfico na vida adulta. Ainda, o tratamento com MeHg na fase adulta diminuiu a atividade da GPx cerebelar nos animais, exceto nos que já haviam sido tratados perinatalmente com MeHg. Por fim, a exposição concomitante ao MeHg e à ração enriquecida com óleo de peixe levou a um maior acúmulo de Hg no cerebelo a longo prazo e a reexposição ao MeHg na fase adulta, exacerbou esta resposta. Em conjunto, estes resultados indicam que a exposição perinatal ao MeHg e aos ácidos graxos ?-3 podem modular respostas a longo prazo e a susceptibilidade frente a uma nova exposição ao MeHg em animais adultos.<br> === Abstract : Methylmercury (MeHg), an organic mercurial, is a well-known toxic compound present in the environment and originated though the methylation of inorganic mercury by sulfate-reducing bacteria in the aquatic environment. MeHg bioaccumulates and biomagnifies in the aquatic food chain; being the fish intake the main source of MeHg exposure. The central nervous system (CNS) is the primary target of MeHg toxicity and the developing brain is highly sensitive to MeHg exposure. Otherwise, fish and shellfish are important sources of several nutrients, such as n-3 fatty acids (PUFAs), particularly the eicosapentaenoic (EPA) and docosahexaenoic (DHA) acids, which play important role in the CNS during pre and postnatal development. We investigated the potential neuroprotective effects of an enriched diet with n-3 fatty acids against the neurotoxic effects of prenatal exposure to MeHg. Animals were exposedin utero until postnatal day (PND) 21 to both MeHg and n-3 fatty acids. Moreover, an additional group received a second MeHg-exposure during adulthood (PND 84). Pregnant mice (GD 1) were randomly settled in 4 experimental groups: (i) Control (tap water and standard chow); (ii) MeHg (diluted in the water); (iii) n-3 enriched diet (tap water and a fish oil enriched-chow) and (iv) n-3+MeHg (a fish oil enriched-chow + MeHg diluted in the water). Treatments were performed throughout gestational and lactation periods (GD 1 to PND 21) and offspring were weaned at PND 21. Twenty-four hours after weaning (PN 22), pups were evaluated through behavioral tests, biochemical, histological and immunohistochemical analyzes. Motor coordination and hippocampal glutathione peroxidase (GPx) activity were impaired by MeHg exposure during development and n-3 enriched-diet was not able to protect these alterations. Perinatal exposure to n-3 enriched-diet per se increased the activity of the mitochondrial complex I, but did not change the activity of complex II. To analyze the long-lasting neurotoxic effects of exposure to MeHg during development and to evaluate the second exposure in the adulthood to MeHg an additional group were made. The animals from each litter were fed with standard diet until PND 70, whereas half of the animals were submitted to a second exposure to MeHg via gavage for 14 days (until PN 84). Twenty-four hours after the last gavage, the adult mice were evaluated by behavioral tests and, on the next day, euthanasia was performed for blood collection and the cerebellum and hippocampal structures were removed for biochemical analyses. Exposure to MeHg during development caused a long-lasting impairment in locomotion and exploration and exposure to n-3 enriched-diet prevented these alterations in adult mice. Exposure to MeHg during adulthood impaired coordination, locomotion and exploration, except in animals that had been exposed previously to MeHg during development, suggesting a possible adaptation to this effect. Interesting, acute exposure to MeHg in adult mice caused hypercholesterolemia, except in mice exposed during the development to n-3 acids via maternal diet, suggesting a long-lasting beneficial effect. Moreover, MeHg treatment to mice during adulthood reduced the activity of cerebellar GPx, except in those animals that had already been exposed perinatally to MeHg. Finally, prenatal exposure to MeHg combined with the n-3-enriched diet increased cerebellar Hg accumulation in adult mice and a second exposure to MeHg exacerbated this effect. Taken together, these results indicate that perinatal exposure to MeHg and n-3 fatty acids may promote a long-lasting behavioral and biochemical modulation on responses and susceptibility to an adult exposure to MeHg in adult animals.
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