Papel de selenoproteínas na neurotoxicidade induzida por metilmercúrio, em camundongos, e potencial bioinseticida de uma alga da Antártica (Prasiola crispa) em modelo de Drosophila melanogaster

• Ano de defesa: 2012
• Autor(a) principal: Zemolin, Ana Paula Pegoraro
• Orientador(a): Franco, Jeferson Luis
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Universidade Federal do Pampa
• Palavras-chave em Português: Metilmercúrio; Neurotoxicidade; Glutationa peroxidase; Tioredoxina redutase; Prasiola crispa; Antártica; Efeito bioinseticida
• Palavras-chave em Inglês: Methylmercury; Neurotoxicity; Glutathione peroxidase; Thioredoxin reductase; Prasiola crispa; Antarctica; Effect of insecticide
• Link de acesso: http://dspace.unipampa.edu.br/jspui/handle/riu/201

O metilmercúrio (MeHg) é um agente tóxico que causa importantes prejuízos à saúde humana e ambiental. Parte desses efeitos está relacionado a sua capacidade de induzir estresse oxidativo. Os mecanismos precisos pelos quais o MeHg leva ao estresse oxidativo ainda não estão bem esclarecidos. Dados na literatura apontam para a participação de selenoproteínas como a glutationa peroxidase e a tioredoxina redutase neste processo. Neste estudo, buscou-se investigar o papel de isoformas de glutationa peroxidase (GPx1 e GPx4) e da tioredoxina redutase (TrxR1) na neurotoxicidade induzida por MeHg em camundongos, focando na atividade e expressão destas proteínas. Nossos resultados mostraram, que o tratamento de camundongos Swiss machos adultos com MeHg (40 mg/L na água de beber) durante 21 dias causa uma diminuição significativa na atividade das enzimas GPx e TrxR no córtex e cerebelo dos animais tratados, em comparação com os controles. Observou-se também uma significativa redução na expressão de GPx1, GPx4 e TrxR1 no cerebelo dos animais tratados, enquanto que no córtex apenas GPx4 e TrxR1 foram afetadas. Concomitantemente a estes resultados, observou-se um aumento significativo na atividade das enzimas antioxidantes SOD, CAT, GR e GST no cerebelo e da CAT no cortex. A expressão de HSP70 foi significativamente aumentada no cerebelo dos animais tratados. Estes dados denotam uma clara resposta celular antioxidante frente aos efeitos tóxicos do MeHg em nosso modelo, reforçando dados da literatura que indicam o estresse oxidativo como um importante mecanismos na neurotoxicidade induzida por este organometal. Além disso, nossos resultados apontam para isoformas de glutationa peroxidase e tioredoxina redutase como importantes alvos moleculares do MeHg e, ao menos, em nosso conhecimento, este é o primeiro estudo demonstrando o papel da GPx4 na neurotoxicidade induzida por este agente tóxico ambiental. Outro objetivo deste trabalho foi investigar os efeitos biológicos do extrato da alga Prasiola crispa(PcE), oriunda do continente Antártico, nos modelos de Drosophila melanogaster e Nauphoeta cinérea. Organismos adaptados a ambientes extremos como a Antártica tendem a apresentarem uma constituição única em termos de metabólitos secundários. Desta forma, estudos que visem à elucidação de efeitos biológicos de organismos oriundos destas regiões tendem a apresentarem relevância do ponto de vista biotecnológico. Nossos dados apontam para um potencial biocida de PcE nos modelos de mosca-da-fruta (Drosophila melanogaster) e barata cinerea (Nauphoeta cinerea), visto que a administração do extrato induziu toxicidade nos dois modelos. A toxicidade em D. melanogaster foi avaliada como percentagem de mortalidade, atividade locomotora (geotaxia negativa) e alterações bioquímicas incluindo atividade acetilcolinesterase (AChE) e marcadores de estresse oxidativo.Também foi investigada a ação cardiotóxica do extrato no modelo de coração semi-isolado de barata cinerea. A administração do extrato(2mg/ml) foi feita por 24 horas e, nas moscas, causou um aumento massivo na mortalidade (aumento de 7,6 vezes em relação ao controle). Também foi observado um aumento significativo na atividade locomotora, indicando uma ação neurotóxica do extrato. A atividade AChE, os níveis de glutationa e formação de hidroperóxido manteve-se inalterada. A atividade da glutationa S-transferase aumentou significativamente após a administração de PcE, já a atividade da catalase diminuiu significativamente em moscas que receberam o extrato. No modelo de coração semi-isolado de barata, foi observado uma diminuição da freqüência cardíaca. A incubação do extrato com DTNB, um forte agente oxidante, bloqueou significativamente o efeito cardiotóxico do extrato, sugerindo que compostos redutores podem ser responsáveis pelo efeito observado. Desta forma, este estudo demonstrou os efeitos tóxicos de PcE, em dois modelos de inseto, sugerindo seu potencial como bioinseticida. Os mecanismos precisos relacionados a este efeito ainda necessitam de esclarecimentos, entretanto, alterações em sistemas antioxidantes vitais podem estar envolvidos.