Disfunção mitocondrial, mutagenicidade e genotoxicidade como possíveis mecanismos de ação do Diuron e seus metabólitos (DCA e DCPMU) em Zebrafish
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Data
2023-08-29
Autores
Orientador
Camargo, João Lauro Viana de
Pereira, Lilian Cristina 
Coorientador
Pós-graduação
Patologia - FMB
Curso de graduação
Título da Revista
ISSN da Revista
Título de Volume
Editor
Universidade Estadual Paulista (Unesp)
Tipo
Dissertação de mestrado
Direito de acesso
Acesso restrito
Resumo
Resumo (português)
A aplicação de praguicidas na agricultura tem sido associada a contaminações ambientais e riscos para a saúde humana. Nesse contexto, o herbicida Diuron (3-(3,4-Diclorofenil)-1,1-dimetilureia) é o quinto mais utilizado no Brasil e tem gerado preocupação devido à sua persistência em águas e solos, bem como sua degradação, que resulta em metabólitos potencialmente tóxicos, como a 3-(3,4-diclorofenil)-1-metilureia (DCPMU) e a 3,4-dicloroanilina (DCA). A avaliação toxicológica utilizando o organismo-modelo Zebrafish (Danio rerio) é relevante devido à semelhança e conservação do metabolismo de xenobióticos e do material genético, sendo aproximadamente 70% similar ao dos humanos. O objetivo deste estudo foi analisar as alterações na função mitocondrial e os potenciais efeitos mutagênicos e genotóxicos do Diuron, DCA e DCPMU em Zebrafish em concentrações ambientalmente relevantes (0,5-100 µmol/L) . O ensaio de Consumo Mitocondrial de Oxigênio (OCR) em embriões (24 hpf) utilizando o Respirômetro de Alta Resolução permitiu compreender a toxicidade mitocondrial in vivo. Por outro lado, o potencial genotóxico foi avaliado no estágio embrio-larval (96 hpf) por meio do Ensaio do Cometa, enquanto a determinação da mutagenicidade em peixes adultos foi realizada utilizando o Teste do Micronúcleo (MN) e a avaliação de Anormalidades Nucleares (AN) em eritrócitos. Os resultados demonstraram que a exposição imediata aos compostos não causou alterações no OCR. O Diuron causou danos primários ao DNA em todas as concentrações testadas e AN a partir de 10,0 µmol/L. O DCA apresentou genotoxicidade (0,5-5,0 µmol/L) e causou pleomorfismo nuclear (AN) (5,0-10,0 µmol/L). O DCPMU causou danos ao DNA em todas as concentrações testadas e AN em 1,0-10,0 µmol/L. Este estudo evidenciou que os compostos são genotóxicos, mas não mutagênicos em exposições agudas, uma vez que não foi identificado aumento na frequência de MN. Espera-se que esses resultados possam contribuir para a compreensão dos mecanismos de ação do herbicida e seus metabólitos, subsidiando a elaboração de regulamentações que promovam o uso seguro do Diuron.
Resumo (inglês)
The application of pesticides in agriculture has been associated with environmental contamination and risks to human health. In this context, the herbicide Diuron (3-(3,4-Dichlorophenyl)-1,1-dimethylurea) is the fifth most widely used herbicide in Brazil and has raised concerns due to its persistence in water and soil, as well as its degradation into potentially toxic metabolites, such as 3-(3,4-dichlorophenyl)-1-methylurea (DCPMU) and 3,4-dichloroaniline (DCA). The toxicological assessment using the model organism Zebrafish (Danio rerio) is relevant because of the similarity and conservation of xenobiotic metabolism and genetic material, being approximately 70% similar to that of humans. The objective of this study was to analyze changes in mitochondrial function and the potential mutagenic and genotoxic effects of Diuron, DCA, and DCPMU in Zebrafish at environmentally relevant concentrations (0.5-100 µmol/L). The Mitochondrial Oxygen Consumption Rate (OCR) assay in embryos (24 hpf) using HighResolution Respirometry allowed the understanding of in vivo mitochondrial toxicity. On the other hand, the genotoxic potential was evaluated in the embryolarval stage (96 hpf) through the Comet Assay, while the determination of mutagenicity in adult fish was performed using the Micronucleus Test (MN) and the assessment of Nuclear Abnormalities (NA) in erythrocytes. The results demonstrated that immediate exposure to the compounds did not cause alterations in OCR. Diuron caused primary DNA damage at all tested concentrations and AN from 10.0 µmol/L. DCA showed genotoxicity (0.5-5.0 µmol/L) and caused nuclear pleomorphism (AN) (5.0-10.0 µmol/L). DCPMU caused DNA damage at all tested concentrations and AN at 1.0-10.0 µmol/L. This study revealed that the compounds are genotoxic but not mutagenic under acute exposures, as there was no increase in the frequency of MN. It is expected that these results may contribute to understanding the mechanisms of action of the herbicide and its metabolites, providing support for the development of regulations that promote the safe use of Diuron.
Descrição
Palavras-chave
Idioma
Português