Investigação experimental sobre o impacto do herbicida atrazina sobre a interação neuromuscular

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Data

2020-02-27

Autores

Correa, Viviane da Silva Martins Lopes

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Editor

Universidade Estadual Paulista (Unesp)

Resumo

O herbicida atrazina (AZ) é um dos mais utilizados, e tem promovido várias alterações sobre os sistemas orgânicos do homem e de outros animais. Esta substância tem sido associada ainda a presença de estresse oxidativo, o qual por vezes é revertido pela associação com antioxidantes, como a vitamina E. Há descrições de várias alterações orgânicas entre elas as respiratórias, e o decréscimo da atividade enzimática da acetilcolinesterase (AChE). No sistema nervoso periférico a AChE é responsável por hidrolisar a acetilcolina (ACh) liberada do terminal nervoso. Na ausência da AChE, o excesso de ACh pode dessensibilizar os receptores de acetilcolina (nAChR) e ao longo de períodos prolongados alterar a organização pós-sináptica diminuindo a força muscular. Assim, este estudo teve por objetivo analisar o efeito protetor da vitamina E sobre a interação neuromuscular e o estresse oxidativo após uso de AZ no músculo diafragma de ratos. Foram utilizados 52 ratos Wistar, machos (CEUA/IBB protocolo 897/2016), adultos. Os animais receberam por 28 dias via gavagem às seguintes substâncias de acordo com os grupos formados: Grupo C: controle (0,3 ml de óleo de milho); Grupo AZ: tratado com atrazina (100 mg/kg); Grupo AZE: atrazina (100 mg/kg) + vitamina E (200 mg/kg); Grupo E: 200 mg/kg vitamina E. Decorrido o período experimental (28 dias) os animais foram anestesiados, eutanasiados e os músculos diafragmas e os nervos frênicos foram dissecados, removidos e processados seguindo os protocolos: a) análise bioquímica da AChE e de marcadores de estresse oxidativo; b) análise morfológica e morfométrica das fibras musculares (HE) e da quantificação da porcentagem de colágeno (Picrossirius Red); c) análise morfológica e morfométrica do nervo frênico; d) análise morfológica e morfométrica das junções neuromusculares (JNMs) através de microscopia de luz e dos nAChR através da microscopia confocal. Os resultados mostraram que a determinação quantitativa da atividade enzimática da AChE foi maior no grupo controle em relação ao grupo AZ. E os menoresvalores foram observados no grupo E. Em relação aos marcadores de estresse oxidativo, o grupo AZ apresentou os maiores valores da catalase, do hidroperóxido de lipídeo, e da Capacidade Antioxidante Hidrofílica; e os menores valores da superóxido dismutase. Diminuição no padrão enzimático dessas enzimas foi observado quando houve associação da AZ com vitamina E. Não houve diferenças entre os grupos em relação à glutationa peroxidase, a morfologia e a morfometria do nervo frênico e na porcentagem de colágeno. Já a área e o diâmetro das fibras musculares foram maiores no grupo E. Mas quando houve associação da vitamina E à AZ, houve diminuição desses parâmetros. Já em relação ao diâmetro das JNMs houve aumento no diâmetro máximo quando a vitamina E foi associada a AZ, embora diferenças morfológicas não tenham sido observadas através da microscopia confocal. A partir desses resultados podemos concluir que a AZ, na dose utilizada, promoveu estresse oxidativo nas fibras musculares do diafragma de ratos. O estresse oxidativo gerado ou mesmo a ação direta da AZ não foi suficiente para promover danos morfológicos sobre a interação neuromuscular estudada (fibras musculares, nervo e junções neuromusculares). Já o estresse oxidativo gerado pela administração subcrônica da AZ foi revertido pelo uso da vitamina E.
The herbicide atrazine (AZ) is one of the most used and has promoted several changes on the organic systems of man and other animals. This substance has also been associated with the presence of oxidative stress, which is sometimes reversed by the association with antioxidants, such as vitamin E. There are some descriptions about organic alterations as respiratory and a decrease in the enzymatic activity of acetylcholinesterase (AChE). In the peripheral nervous system, AChE is responsible for hydrolyzing acetylcholine (ACh) released from the nervous terminal. In the absence of AChE, excess ACh can desensitize acetylcholine receptors (nAChR) and, over prolonged periods, alter the postsynaptic organization, decreasing muscle strength. Thus, this study aimed to analyze the protective effect of vitamin E on neuromuscular interaction and oxidative stress after use of AZ in the diaphragm muscle of rats. 52 male Wistar rats (CEUA / IBB protocol 897/2016), adults were used. The animals received for 28 days via gavage the following substances according to the groups formed: Group C: control (0.3 ml of corn oil); AZ group: treated with atrazine (100 mg / kg); AZE Group: atrazine (100 mg / kg) + vitamin E (200 mg / kg); Group E: 200 mg / kg vitamin E. After the experimental period (28 days) the animals were anesthetized, euthanized and the diaphragm muscles and phrenic nerves were dissected, removed and processed following the protocols: a) biochemical analysis of AChE and oxidative stress markers; b) morphological and morphometric analysis of muscle fibers (HE) and quantification of the percentage of collagen (Picrossirius Red); c) morphological and morphometric analysis of the phrenic nerve; d) morphological and morphometric analysis of neuromuscular junctions (NMEs) using light microscopy and nAChR using confocal microscopy. The results showed that the quantitative determination of the enzymatic activity of AChE was greater in the control group compared to the AZ group. There was a significant decrease in group E. Regarding oxidative stress markers, group AZ showed the highest values of catalase, lipid hydroperoxide, and hydrophilic antioxidant capacity; and the lowest values of superoxide dismutase. Decrease in these enzymatic profile was observed after the association between AZ with Vitamin E. There were no differences between groups in relation to glutathione peroxidase, morphology and morphometry of the phrenic nerve and in the percentage of collagen. Muscle fiber area and diameter were greater in group E. But when vitamin E was associated with AZ, these parameters decreased. Regarding the diameter of the NMJs, there was an increase in the maximum diameter when vitamin E was associated with AZ, although morphological differences were not observed through confocal microscopy. From these results we can conclude that AZ, in the dose used, promoted oxidative stress in the muscle fibers of the rat diaphragm. The oxidative stress generated or even the direct action of AZ was not enough to promote morphological damage on the studied neuromuscular interaction (muscle fibers, nerve and neuromuscular junctions). The oxidative stress generated by subchronic AZ administration was reversed by the use of vitamin E.

Descrição

Palavras-chave

Herbicida, Atrazina, Junção neuromuscular, Vitamina E, Estresse oxidativo, Herbicide, Atrazine, Neuromuscular junction, Vitamin E, Oxidative stress

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