Efeito da exposição a nanopartículas de dióxido de titânio (NP-TiO2) em curimbatá (Prochilodus lineatus, Teleostei): aspectos fisiológicos, bioquímicos e morfológicos

• Main Author: Carmo, Talita Laurie Lustosa do
• Other Authors: Fernandes, Marisa Narciso
• Language: Portuguese
• Published: Universidade Federal de São Carlos 2016
• Subjects: Toxicologia; Espécies reativas de oxigênio; Glutationa; Histopatologia; Estresse oxidativo; Nanotoxicology; Oxidative stress; Reactive oxygen species; Glutathione; Histopathology; CIENCIAS BIOLOGICAS::FISIOLOGIA
• Online Access: https://repositorio.ufscar.br/handle/ufscar/7213

Submitted by Izabel Franco ([e-mail]) on 2016-09-15T17:49:26Z No. of bitstreams: 1 TeseTLLC.pdf: 3509437 bytes, checksum: 42003cf0915a332a24874db33a08def6 (MD5) === Approved for entry into archive by Marina Freitas ([e-mail]) on 2016-09-16T19:27:48Z (GMT) No. of bitstreams: 1 TeseTLLC.pdf: 3509437 bytes, checksum: 42003cf0915a332a24874db33a08def6 (MD5) === Approved for entry into archive by Marina Freitas ([e-mail]) on 2016-09-16T19:28:00Z (GMT) No. of bitstreams: 1 TeseTLLC.pdf: 3509437 bytes, checksum: 42003cf0915a332a24874db33a08def6 (MD5) === Made available in DSpace on 2016-09-16T19:28:10Z (GMT). No. of bitstreams: 1 TeseTLLC.pdf: 3509437 bytes, checksum: 42003cf0915a332a24874db33a08def6 (MD5) Previous issue date: 2015-03-06 === Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP) === This project aims to investigate the TiO2-NP toxicity after acute (48 h) and subchronic (14 d) exposure using hematology, biochemical and morphological biomarkers in P. lineatus. TiO2- NP only caused blood disorders after subchronic exposure and did not show geno- and neurotoxicity, but they affected the immunity of P. lineatus. In gills, acute exposure to TiO2- NP decreased reactive oxygen species (ROS) formation and increased glutathione (GSH) levels, while subchronic exposure increased ROS and GSH levels and inhibited superoxide dismutase (SOD) activity. In kidney, acute exposure to TiO2-NP did not cause ROS formation and changes in antioxidant enzymes activity, but increased GSH and lipid peroxidation (LPO) levels. Subchronic exposure inhibited catalase activity in kidney tissue, but redox balance was not impaired. In the liver, acute exposure to TiO2-NP did not alter the antioxidant enzymes activity and metallothionein levels, but ROS formation decreased and GSH levels increased. After subchronic exposure, SOD activity did not change, but GPx and GST activity and GSH levels increased in the liver. Additionally, morphological damage was found in gills, liver and kidneys. Gills showed slight changes after acute exposure and slight to moderate changes after subchronic exposure. In kidney and liver tissue, degenerative changes and necrosis occurred after TiO2-NP exposure. TiO2-NP also inhibited enzymes of osmoregulation activity in gills after acute exposure, but had no effect after subchronic exposure and in renal tissue. Mitochondria-rich cells (MRC) density increased in gill filaments and renal tissue after subchronic exposure, while plasma osmolality decreased and calcium ions (Ca2+) concentration increased after acute exposure. Osmolality, however, was restored after subchronic exposure. These results suggest that GSH played an important role in preventing ROS formation. In liver and kidneys, TiO2-NP can cause moderate to severe tissue damage the long term, may lead to organ dysfunction, as considerable portion of the organ was reduced due to necrosis and degenerative damage. Osmoregulatory system impairment was caused after acute exposure to TiO2-NP, but no after subchronic exposure, probably due to proliferation of new MRC and morphological changes in gills. However, these morphological changes may hinder gases exchange and osmotic and ionic balance in the long term. === O presente projeto teve como objetivo investigar a toxicidade das NP-TiO2 após exposição aguda (48 h) e subcrônica (14 d) utilizando biomarcadores de hematologia, bioquímicos e morfológicos em P. lineatus. As NP-TiO2 causaram distúrbios hematológicos apenas após exposição subcrônica e não mostraram genotoxicidade e neurotoxicidade, porém afetaram a imunidade dos animais. Nas brânquias, a exposição aguda a NP-TiO2 diminuiu a produção de espécies reativas de oxigênio (ERO) e aumentou os níveis de glutationa (GSH), enquanto a exposição subcrônica aumentou as ERO e os níveis de GSH e diminuiu a atividade da superóxido dismutase (SOD). Nos rins, a exposição aguda a NP-TiO2 não causou formação de ERO e alteração na atividade das enzimas antioxidantes, porém causou um aumento nos níveis de GSH e lipoperoxidação (LPO). Após exposição subcrônica a atividade da catalase diminuiu sem causar desbalanço oxidativo. No fígado, a exposição aguda a NP-TiO2 não alterou as enzimas antioxidantes e metalotioneína, mas causou diminuição de ERO e aumento de GSH. Após exposição subcrônica ocorreu uma diminuição na atividade da SOD e aumento da atividade das enzimas GPx e GST e do conteúdo de GSH no fígado. Danos morfológicos também foram encontrados em brânquias, fígado e rins. As brânquias mostraram alterações leves após exposição aguda e alterações leves e moderadas após exposição subcrônica. No tecido renal e hepático, mudanças degenerativas e necrose ocorreram após exposição a NPTiO2. As NP-TiO2 inibiram a atividade das enzimas com função de osmorregulação branquiais após exposição aguda sem nenhuma alteração após exposição subcrônica e no tecido renal. A densidade de células ricas em mitocôndrias (CRM) aumentou nos filamentos branquiais e tecido renal após exposição subcrônica, enquanto a exposição aguda diminuiu a osmolalidade plasmática e aumentou a concentração de íons cálcio (Ca2+). No entanto, a osmolalidade foi restabelecida após exposição subcrônica. Esses resultados sugerem que a GSH pode ser uma das principais vias no combate as ERO. No fígado e nos rins, as NP-TiO2 podem causar danos moderados a severos no tecido que podem levar à perda da função do órgão em longo prazo, uma vez que a porção do tecido funcional reduziu devido aos danos degenerativos e necrose. Desequilíbrio osmorregulatório foi causado pela exposição aguda a NP-TiO2, mas não após exposição subcrônica devido à proliferação de novas CRM e mudanças morfológicas nas brânquias. No entanto, essas mudanças morfológicas podem dificultar a troca de gases e o equilíbrio osmótico e iônico em longo prazo.