Mecanismos de toxicidade do triclopir, D5 e 2,4-D em modelo celular 2D (bidimensional) de C2C12

Nas últimas décadas, os avanços tecnológicos nas áreas médica, farmacêutica e agrícola, entre outras, têm trazido grandes melhorias na qualidade de vida. Contudo, estes mesmos avanços são responsáveis pela liberação contínua de compostos químicos no ambiente, al-cançando níveis e consequências críticas e preocupantes, como é o caso dos herbicidas tri-clopir, ácido 2,4-diclorofenoxiacético (2,4-D) e o decametilciclopentasiloxano (D5), um composto de produtos de cuidado pessoal. Com o início de pesquisas para entender os com-postos químicos utilizando animais, na década de 80 intensificou-se no Brasil, o desenvol-vimento de modelos experimentais alternativos para pesquisa, em substituição ao uso de animais de laboratório. Neste contexto, novas ferramentas vêm sendo desenvolvidas, valida-das e aplicadas pelos toxicologistas para atestar a segurança de substâncias químicas, porém aplicando o conceito dos 3Rs no uso de animais. Os modelos de cultivo celular in vitro em monocamada bidimensional (2D) estão bem estabelecidos há décadas e sua utilização foi se intensificando como método alternativo. Assim, este estudo buscou elucidar os principais eventos envolvidos na toxicidade dos três contaminantes ambientais, utilizando a linhagem celular de C2C12 em modelo 2D. Realizando então a exposição dos mioblastos C2C12 às concentrações de 0,5; 5; 50; 100 e 500 μmol/L de triclopir e D5 e 0,1; 4; 10; 100 e 200 μmol/L de 2,4-D, seguindo as concentrações encontradas no ambiente e extrapolando para estudos de toxicologia, para posterior análise de citotoxicidade, função mitocondrial, produ-ção de espécies reativas de oxigênio e nitrogênio e ciclo celular. Triclopir e 2,4-D apresenta-ram diminuição da metabolização, proliferação celular, morte celular por necrose e mitofai-ga, em 48 horas de exposição, enquanto D5 gerou um aumento da metabolização, diminui-ção da proliferação celular e dissipação do potencial de membrana mitocondrial, morte por necrose e mitofagia. Portanto os herbicidas triclopir e 2,4-D demonstraram citotoxicidade com relação ao metabolismo celular, já D5 efeitos voltados à indução de dano mitocondrial, o que reforça a importância da regulamentação e mais estudos sobre esses compostos.

Resumo (inglês)

In recent decades, technological advances in the medical, pharmaceutical, and agricultural fields, among others, have brought significant improvements to quality of life. However, these same advances have also contributed to the continuous release of chemical compounds into the environment, reaching critical and concerning levels and consequences, as exempli-fied by the herbicides triclopyr, 2,4-dichlorophenoxyacetic acid (2,4-D), and decame-thylcyclopentasiloxane (D5), a component commonly found in personal care products. With the onset of research aimed at understanding chemical compounds through animal experi-mentation, the 1980s marked an intensification in Brazil of the development of alternative experimental models to replace the use of laboratory animals. Within this context, new tools have been developed, validated, and applied by toxicologists to assess the safety of chemical substances, while adhering to the principles of the 3Rs in animal use. In vitro two-dimensional (2D) monolayer cell culture models have been well established for decades, and their use has intensified as na alternative method. Thus, this study sought to elucidate the main events involved in the toxicity of the three environmental contaminants, using the C2C12 cell line in a 2D model. C2C12 myoblasts were then exposed to concentrations of 0.5, 5, 50, 100, and 500 μmol/L of triclopyr and D5, and 0.1, 4, 10, 100, and 200 μmol/L of 2,4-D, followed by analyses of cytotoxicity, mitochondrial function, production of reactive oxygen and nitrogen species, and cell cycle progression. Triclopyr and 2,4-D induced a de-crease in metabolismo, cell proliferation and cell death via necrosis and mithophagy after 48 hours of exposure, whereas D5 promoted an increase in metabolism, decrease cell prolifera-tion, and dissipation of mitochondrial membrane potential, as well as cell death via necrosis and mitophagy. Therefore, the herbicides triclopyr and 2,4-D demonstrated cytotoxicity with respect to cellular metabolism, while D5 exerted effects primarily associated with mito-chondrial damage, underscoring the importance of regulatory measures and further studies on these compounds.

Palavras-chave

Toxicologia , Citotoxicidade , Cultura de células , Herbicidas , Célula muscular

Idioma

Português

Citação

BULGARELLI, Vitória Ramos. Mecanismos de toxicidade do triclopir, D5 e 2,4-D em modelo celular 2D (bidimensional) de C2C12. 2026. Dissertação (Mestrado em Patologia) - Faculdade de Medicina, Universidade Estadual Paulista (UNESP), Botucatu, 2026.