Please use this identifier to cite or link to this item: http://hdl.handle.net/1843/42159
Type: Dissertação
Title: Efeitos da exposição subcrônica ao chumbo nos parâmetros reprodutivos de Astyanax bimaculatus
Other Titles: Effects of subchronic exposure to lead on reproductive parameters of Astyanax bimaculatus
Authors: Camila Stephanie Ferreira
First Advisor: Elizete Rizzo
First Referee: Gleide Fernandes de Avelar
Second Referee: Alessandro Loureiro Paschoalini
Abstract: O chumbo (Pb) é frequentemente encontrado no ambiente aquático devido a atividades antrópicas. Este elemento não possui função biológica conhecida, é altamente tóxico e pode causar danos comportamentais, renais, neurológicos e reprodutivos nos animais. Estudos mostram que o Pb atua como desregulador endócrino (EDC), no entanto seus efeitos na gametogênese de peixes não são claros, sendo necessários novos estudos experimentais para melhor compreender sua ação na reprodução. Sendo assim, o objetivo do estudo foi avaliar os efeitos da exposição subcrônica a diferentes concentrações de Pb sobre os parâmetros reprodutivos do lambari Astyanax bimaculatus, espécie de relevância ecológica e bioindicadora de poluição aquática. Para realização do experimento, os peixes foram expostos ao acetato de chumbo durante 28 dias, em três concentrações (15, 50 e 100 μg/L de Pb) e o grupo controle, sem adição do químico. Os peixes foram eutanasiados, dissecados e tiveram dados biométricos e índices biológicos obtidos. Amostras de gônadas, fígado e sangue foram coletadas para emprego de diferentes técnicas morfológicas e moleculares. Os dados mostraram que a exposição de lambaris as diferentes concentrações de Pb provocam redução significativa do índice gonadossomático, diâmetro dos folículos vitelogênicos e túbulos seminíferos. A análise morfométrica mostrou aumento significativo da proporção de folículos perinucleolares no grupo de 50 µg/L, diminuição de folículos vitelogênicos e aumento de atresia folicular nos grupos de 50 e 100 µg/L, indicando uma inibição do crescimento ovocitário. Em machos, observou-se aumento de espermatogônias do tipo Aund, Adiff nos grupos de 50 e 100 µg/L e espermatogônias do tipo B no grupo de 100 µg/L, aumento de espermatócitos no grupo de 50 µg/L e redução drástica de espermatozoides em 50 e 100 µg/L em relação ao controle. Em nosso experimento o 17β-estradiol aumentou nos grupos de 15 e 50 µg/L em fêmeas e 15 µg/L em machos, que também foi observado aumento significativo de 11-ketotestosterona no grupo de 100 µg/L. Apesar do Pb não alterar os níveis hepáticos de metalotioneína em A. bimaculatus, a toxicidade de 100 ug/L Pb reduziu a vitelogenina hepática em fêmeas. No ovário, receptores de estrógeno (ERα e ERβ) e andrógeno (AR) foram imunolocalizados em células foliculares e nas células germinativas, com padrões de intensidade distintos dependendo da fase de desenvolvimento. No testículo, a expressão do ERα e ERβ foi observada nas espermatogônias, espermatócitos e células de Leydig, entretanto, células de Sertoli, espermátides e espermatozoides expressaram somente o ERα, e uma forte imunomarcação para AR foi observada em células de Sertoli e de Leydig, mas uma marcação mais fraca foi também detectada nas células germinativas. Comparando-se os grupos, valores mais elevados de ERα foi observado nas fêmeas no grupo de 100 µg/L Pb e para o ERβ nos grupos de 15 e 100 µg/L Pb comparados com o grupo controle. Nos machos, houve somente aumento significativo de ERα no grupo de 100 µg/L Pb em comparação com os demais grupos. Para ambos os sexos, não houve diferença significativa entre os níveis de AR nos grupos tratados em relação ao controle. Desta forma, este estudo demonstra que mesmo em concentrações relativamente baixas, a exposição subcrônica ao Pb pode alterar a reprodução dos lambaris, afetando o índice gonadossomático, a distribuição das células germinativas, a produção de esteroides sexuais pelas gônadas e de proteínas essenciais para o desenvolvimento reprodutivo, bem como os níveis dos receptores de estrógenos, portanto atuando como metaloestrógeno.
Abstract: Lead (Pb) is frequently found in the aquatic environment due to anthropic activities. This element has no known biological function, is highly toxic and can cause behavioral, renal, neurological and reproductive damage in animals. Studies show that Pb acts as an endocrine disruptor (EDC), however, its effects on fish gametogenesis are unclear, and more experimental studies are needed to better understand its action on reproduction. Therefore, the aim of the study was to assess the effects of sub-chronic exposure to different concentrations of Pb on reproductive physiology of the lambari Astyanax bimaculatus, ecological relevance species and bioindicator of aquatic pollution. To carry out the experiment, the fish were exposed to lead acetate for 28 days, in three concentrations (15, 50 and 100 μg/L of Pb) and the control group, without addition of the chemical. The fish were euthanized, dissected and had biometric data and biological indices obtained. Gonad, liver and blood samples were collected to use different morphological and molecular techniques. The data showed that the exposure of lambaris to different concentrations of Pb caused a significant reduction in the gonadosomatic index, diameter of vitellogenic follicles and seminiferous tubules. The morphometric analysis of the gonads showed a significant increase in the proportion of perinucleolar follicles in the 50 µg/L group, a decrease in vitellogenic follicles and an increase in follicular atresia in the 50 and 100 µg/L groups, indicating an inhibition of oocyte growth. In males, an increase in Aund and Adiff type spermatogonia was observed in the 50 and 100 µg/L groups and B type spermatogonia in the 100 µg/L group, an increase in spermatocytes in the 50 µg/L group and a drastic reduction of sperm at 50 and 100 µg/L compared to control. In our experiment 17β-estradiol (E2) increased in the 15 and 50 µg/L groups in endorsing and 15 µg/L in males, which was also observed a significant increase in 11-ketotestosterone in the 100 µg/L. Although Pb did not alter hepatic metallothionein levels in A. bimaculatus, the toxicity of 100 ug/L Pb reduced hepatic vitellogenin in females. In the ovary, estrogen (ERα and ERβ) and androgen (AR) receptors were immunolocalized in follicular and germ cells, with different intensity patterns depending on the stage of development. In the testis, an expression of ERα and ERβ was observed in spermatogonia, spermatocytes and Leydig cells, however, Sertoli cells, spermatids and spermatozoa expressed only ERα, and strong immunostaining for RA was observed in Sertoli and Leydig cells, but weaker labeling was also detected in germ cells. Comparing the groups, the highest values for ERα were observed in the 100 µg/L Pb group and for ERβ in the 15 and 100 µg/L Pb groups compared to the control group. In males, there was a significant increase in ERα in the 100 µg/L Pb group compared to the other groups. For both sexes, there was no significant difference between the levels of AR in the treated groups compared to the control. This way, this study demonstrates that even at relatively low concentrations, subchronic exposure to Pb can impair lambari reproduction, affecting the gonadosomatic index, germ cell distribution, production of sex steroids by the gonads and essential proteins for reproductive development, as well as the levels of estrogen receptors, therefore acting as a metalloestrogen.
Subject: Biologia celular
Metais Pesados
Chumbo
Toxicologia
Gametogênese
Teleostei
language: por
metadata.dc.publisher.country: Brasil
Publisher: Universidade Federal de Minas Gerais
Publisher Initials: UFMG
metadata.dc.publisher.department: ICB - DEPARTAMENTO DE MORFOLOGIA
metadata.dc.publisher.program: Programa de Pós-Graduação em Biologia Celular
Rights: Acesso Restrito
URI: http://hdl.handle.net/1843/42159
Issue Date: 30-Aug-2021
metadata.dc.description.embargo: 30-Dec-2023
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