Avaliação teratogênica e da toxicidade materna do ácido perfluorooctanóico (PFOA) em doses ambientalmente relevantes durante a gestação de ratas Wistar

Abstract

As substâncias per e polifluoroalquiladas (PFAS) são contaminantes sintéticos de ampla distribuição e presença no cotidiano humano, empregados em superfícies antiaderentes, embalagens alimentares e outros processos industriais, contaminando o ambiente e a água potável. Devido à alta estabilidade molecular, são resistentes à degradação e apresentam potencial de bioacumulação em organismos vivos, sendo conhecidas como “forever chemicals”. Entre os principais representantes dessa classe, destaca-se o ácido perfluorooctanóico (PFOA), um dos mais prevalentes no ambiente. Diversos efeitos para saúde humana já foram descritos, incluindo desregulação endócrina, alterações metabólicas, carcinogênese, efeitos reprodutivos e no desenvolvimento embriofetal. Os PFAS foram identificados na placenta e no cordão umbilical humanos, indicando sua capacidade de transpor a membrana placentária e chegar no indivíduo em desenvolvimento. Estudos presentes na literatura que avaliam a toxicologia do PFOA utilizam doses elevadas e pouco representativas da exposição ambiental, além de ausência de regulamentação sobre o uso desses compostos no Brasil. Diante disso, o presente estudo teve como objetivo avaliar os efeitos teratogênicos e a toxicidade materna após a exposição a doses ambientalmente relevantes do PFOA no período da organogênese em ratas Wistar. Foram utilizadas 40 ratas prenhes, divididas em quatro grupos experimentais: Controle (1 ml/kg/dia de água destilada), Menor dose (10 µg/kg/dia), Dose Intermediária (100 µg/kg/dia) e Maior dose (1000 µg/kg/dia) de PFOA, administradas por via oral (garage) do dia gestacional (DG) 6 ao DG15, durante a organogênese embrionária. No DG20, foram realizadas coletas de sangue e órgãos maternos, além da laparotomia exploratória para avaliação dos fetos e placentas quanto ao peso, medidas morfométricas, morfologia externa, e análises viscerais e esqueléticas. Observou-se menor ganho de peso gestacional no grupo de maior dose e alterações bioquímicas maternas (redução de proteínas totais e ácido úrico, e aumento do cálcio) nas doses intermediária e maior. Nos fetos, verificou-se alteração na distribuição do peso dos fetos, com aumento de fetos grandes para a idade gestacional nas doses menor e intermediária. As análises morfológicas revelaram maior incidência de anormalidades cardíacas, além de alterações esqueléticas (costelas supranumerárias, ossificação incompleta e agenesia do esterno) em todas as doses testadas. Os resultados indicam que, mesmo em doses ambientalmente relevantes, a exposição no período da organogênese ao PFOA promoveu efeitos adversos significativos, sobre a toxicidade materna e, principalmente, no desenvolvimento embriofetal em ratas Wistar, levantando um alerta para os riscos e a necessidade de regulamentações desse contaminante emergente.

Per- and polyfluoroalkyl substances (PFAS) are synthetic contaminants widely distributed in the environment and commonly present in everyday human life due to their use in non-stick surfaces, food packaging, and various industrial processes, leading to contamination of ecosystems and drinking water. Owing to their high molecular stability, these compounds are resistant to degradation and capable of bioaccumulation in living organisms, being known as “forever chemicals,” among which perfluorooctanoic acid (PFOA) stands out as one of the most prevalent. Several adverse effects on human health have been reported, including endocrine disruption, metabolic alterations, carcinogenesis, and reproductive and embryofetal developmental effects. PFAS have been detected in human placentas and umbilical cords, indicating their ability to cross the placental barrier and reach the developing organism. However, many toxicological studies on PFOA employ high doses that poorly represent environmental exposure, in addition to the lack of regulation of these compounds in Brazil. Therefore, this study aimed to evaluate teratogenic effects and maternal toxicity following exposure to environmentally relevant doses of PFOA during the organogenesis period in Wistar rats. Forty pregnant rats were divided into four experimental groups: Control (1 mL/kg/day of distilled water), Low dose (10 µg/kg/day), Intermediate dose (100 µg/kg/day), and High dose (1000 µg/kg/day), with PFOA administered orally by gavage from gestational day (GD) 6 to GD15. On GD20, maternal blood and organs were collected, and fetuses and placentas were evaluated for weight, morphometric parameters, external morphology, and visceral and skeletal alterations. Reduced gestational weight gain was observed in the high-dose group, along with maternal biochemical changes at the intermediate and high doses, while fetal analyses revealed altered weight distribution with an increased proportion of large-for-gestational-age fetuses at the low and intermediate doses, as well as a higher incidence of cardiac and skeletal abnormalities, including supernumerary ribs, incomplete ossification, and sternal agenesis, across all tested doses. These findings demonstrate that exposure to PFOA during organogenesis, even at environmentally relevant doses, induces significant adverse effects on maternal toxicity and, notably, embryofetal development in Wistar rats, highlighting the potential risks and the urgent need for regulatory measures regarding this emerging contaminant.