Mecanismos de toxicidade dos metabólitos do fipronil, dessulfinil e sulfona, em mitocôndrias isoladas de fígado de rato

Pós-graduação em Ciência e Tecnologia Animal - FEIS

Avaliação dos efeitos citotóxicos, genotóxicos e mutagênicos do fipronil, após fotodegradação, utilizando Allium cepa como organismo teste

Compounds released into the environment can induce genetic alterations in living organisms. A group of chemicals that shows proven toxicity is the pesticides, and the insecticides are the most harmful. The insecticides of the family phenylpyrazole have wide application both in agriculture and in homes. Fipronil, an insecticide of this chemical group, is widely used in various cultures and in homes, mainly for fighting fleas and ticks on dogs and cats. The use of fipronil may represent a risk to man and the environmental health, since this pesticide can potentially induce cell death, regardless of cell type. Fipronil, when in contact with the environment, can undergo various degradation processes, including photodegradation. The toxic effect of one of its metabolites derived from photodegradation, sulfone-fipronil, is approximately 20 fold as great as fipronil itself. The A. cepa test system was used to evaluate cytotoxic, genotoxicity and mutagenic effects of fipronil before and after phptodegradation. Seeds of Allium cepa were subjected to solutions of fipronil, pre-exposed or not exposed to degradation by sunlight. The germination tests were conducted both under the effect of light and in the dark. We evaluated the cumulative potential of this insecticide using 48 and 72-hours recovery tests. The results showed that when fipronil was previously exposed to the sun, it presented a greater genotoxic and mutagenic potential, showing that the metabolites formed by photodegradation can show more harmfull effects

Degradação do herbicida diuron por bactérias isoladas de solos de cultura de cana-de-açúcar e avaliação da toxidade dos metabolitos gerados sobre peixes

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Avaliação dos efeitos deletérios do diuron e de seus metabólitos em lambaris (Astyanax sp.): testes de toxicidade, marcadores de estresse oxidativo, marcadores genotóxicos e enzimas de biotransformação

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Toxicidade de filtrados fúngicos a meloidogyne incognita

Visando à obtenção de novas moléculas nematicidas, 18 filtrados de espécies fúngicas e extratos de sete micélios fúngicos foram estudados in vitro quanto aos efeitos sobre a eclosão, motilidade e mortalidade de juvenis do segundo estádio (J2) de Meloidogyne incognita. Filtrados fúngicos foram obtidos de culturas em meio Czapek. Metanol foi usado como solvente para obter extratos dos micélios fúngicos. Filtrados de Paecilomyces lilacinus, Fusarium moniliforme e Fusarium oxysporum reduziram a motilidade e eclosão, e aumentaram a mortalidade (P < 0,05) de J2 de M. incognita de forma semelhante à observada com Aldicarbe. Alguns filtrados fúngicos reduziram a motilidade, mas não causaram a morte de J2. Já os filtrados de Aspergillus flavus, Cylindrocarpon magnusianum, Fusarium solani e Mortierella sp. reduziram apenas a eclosão de J2. Não houve correlação entre a produção de metabólitos tóxicos e a quantidade de micélio fúngico produzido. No caso específico de P. lilacinus, observou-se que após o primeiro dia de cultivo o filtrado fúngico correspondente já apresentava toxidez contra M. incognita. Com o aumento do número de dias de cultivo foi elevado o efeito do filtrado sobre o nematóide, sendo que apenas após 13 dias a mortalidade de J2 alcançou o índice de 100%.

Toxicidade de filtrados de cultura de Alternaria euphorbiicola em folhas de Euphorbia heterophylla

A espécie fúngica Alternaria euphorbiicola é agente causal de severas necroses de inflorescência, queimas de folhas e cancros da haste em Euphorbia heterophylla (leiteiro ou amendoim-bravo), importante planta daninha responsável por grandes prejuízos à agricultura brasileira. A aplicação de suspensões de esporos do fungo sobre populações da planta hospedeira resulta em rápida produção de necrose dos tecidos das plantas (24 a 48 horas após aplicação). Essas observações levaram à conjectura de que o fungo possa produzir fitotoxinas in vitro capazes de causar lesão às plantas. O objetivo deste trabalho foi investigar preliminarmente a produção in vitro de fitotoxinas por A. euphorbiicola sob diferentes condições de cultivo. Os resultados mostraram que a composição do meio de cultura e as condições de cultivo influenciaram a fitotoxicidade de filtrados de cultura, tendo o cultivo sob agitação e na ausência de luz favorecido a produção de metabólitos fitotóxicos pelo fungo. O filtrado da cultura em meio de Jenkins-Prior modificado, crescida sob agitação, no escuro e a 28 ºC, apresentou a maior atividade fitotóxica, tendo produzido extensas necroses foliares e desfolha em plantas de E. heterophylla. Esse filtrado de cultura foi submetido a extração seguida por fracionamento guiado por bioensaios. Uma fração cromatográfica constituída majoritariamente por ácidos graxos de cadeia longa produziu halos cloróticos e necrose de folhas, assim como observado após a inoculação de E. heterophylla com o fungo. Esses resultados sugerem a participação de ácidos graxos no processo infeccioso na associação A. euphorbiicola x E. heterophylla.

Efeitos in vitro de metabólitos acumulados na deficiência da acil-CoA desidrogenase de cadeia média (MCAD) sobre parâmetros do metabolismo energético em córtex cerebral de ratos jovens

A deficiência da desidrogenase de acilas de cadeia média (MCAD) é o mais freqüente erro inato da oxidação de ácidos graxos. Os indivíduos afetados por esse distúrbio apresentam-se sintomáticos durante períodos de descompensação metabólica, caracterizado pelo acúmulo de ácidos graxos de cadeia média (AGCM), particularmente os ácidos octanóico (AO), decanóico (AD) e cis-4-decenóico (AcD). Durante as crises, os pacientes apresentam hipoglicemia hipocetótica, hipotonia, rabdomiólise, edema cerebral e, finalmente, entram em coma, podendo ter um desenlace fatal. O tratamento de urgência é baseado na infusão de glicose nos pacientes durante as crises, enquanto uma dieta rica em carboidratos e pobre em gorduras é recomendada nos períodos fora das crises. Uma parte considerável dos pacientes que sobrevivem às crises apresenta um grau variável de manifestações neurológicas. Entretanto, os mecanismos responsáveis pelos sintomas neurológicos da deficiência de MCAD são praticamente desconhecidos. No presente estudo avaliamos a influência dos principais metabólitos acumulados na deficiência de MCAD, os ácidos AO, AD e AcD, e , em alguns casos, também de seus derivados de carnitina e glicina, sobre as atividades de enzimas importantes do metabolismo energético em córtex cerebral de ratos Wistar de 30 dias de vida. AO, AD, AcD e octanoilcarnitina inibiram a atividade da Na+, K+-ATPase, com ênfase ao AcD, o inibidor mais potente da atividade da enzima. Além disso, verificamos que a co-incubação do AO com glutationa (GSH) ou trolox (vitamina E solúvel) evitou seu efeito inibitório sobre a atividade da enzima. A inibição da enzima pelo AcD foi também prevenida quando o mesmo foi co-incubado com as enzimas catalase (CAT) e superóxido dismutase (SOD) juntas, mas não com GSH. Além disso, AO, AD e AcD aumentaram a lipoperoxidação em homogeneizados de córtex cerebral de ratos, medidos por quimioluminescência e TBA-RS. Tais resultados sugerem que esses metabólitos inibiram a atividade da Na+, K+-ATPase via radicais livres. Observamos ainda que somente AD e AcD inibiram atividades dos complexos da cadeia respiratória, ao contrário do AO que não teve qualquer ação sobre essas atividades. Enquanto o AD diminuiu somente a atividade do complexo IV a uma concentração muito alta (3 mM), o AcD diminuiu as atividades dos complexos II, II-III e IV dentro da faixa de concentrações encontrada na deficiência de MCAD (0,25-0,5 mM). Além disso, AO, AD e AcD inibiram a produção de CO2 a aprtir de glicose e acetato radiativos como substratos, indicando uma inibição do ciclo de Krebs. No entanto, somente AD e AcD reduziram a produção de CO2 a partir de citrato, enquanto AO não alterou a mesma. Além disso, nenhum dos três metabólitos testados alterou a atividade da citrato sintase. Demonstramos ainda que o AcD reduziu as atividades da creatinaquinase mitocondrial e citosólica, mas em uma concentração muito alta não encontrada na deficiência de MCAD. Este efeito não foi evitado por GSH, vitamina C+E ou L-NAME, sugerindo que o mesmo deve ter ocorrido via mecanismo distinto do estresse oxidativo. AcD foi o inibidor mais potente das atividades enzimáticas testadas neste trabalho, indicando que deve ser o metabólito de maior toxicidade nesta doença, ao menos no que se refere ao comprometimento do metabolismo energético. Espera-se que nossos resultados possam contribuir para um melhor entendimento dos mecanismos responsáveis pelos sintomas neurológicos envolvidos na deficiência de MCAD.

Estudo do efeito dos metabólitos do benzeno e tolueno sobre as mitocôndris cerebrais e hepáticas de ratos

Aim: The aim of this work was to investigate the hypothesis that catechol and 3MC inhibit FADH2-linked basal respiration in mitochondria isolated from rat liver and brain homogenates. Moreover, catechol ability to induce DNA damage in rat brain cells through the comet assay (alkaline single-cell gel electrophoresis assay) was also observed. Methods: Two different catechols were evaluated: pirocatechol (derived from benzene) and 3-methylcatechol (derived from toluene); rat liver and brain homogenates were incubated with 1mM catechol at pH 7.4 for up to 30 minutes. After that, mitochondrial fractions were isolated by differential centrifugation. Basal oxygen uptake was measured using a Clark-type electrode after the addition of 10 mM sodium succinate for a period of 12 minutes. In additional experiments, rat brain cells were treated with 1, 5 and 10mM pirocatechol for up to 20 minutes at 37º C, and submitted to electrophoresis. Results: Catechols (pirocatechol and 3methylcatechol) induced a time-dependent partial inhibition of FADH2-linked basal mitochondrial respiration. Indeed, pirocatechol was able to produce a dosedependent DNA oxidative damage in rat brain cells by 2 and 4 injury levels. These results suggest that reactive oxygen species generated by the oxidation of catechols, induced an impairment on mitochondrial respiration and a DNA damage, which might be related to their citotoxicity. Conclusion: Catechols produced an inhibition of basal respiration associated to FADH2 in isolated liver and brain mitochondria; 3-methylcatechol, at the same concentration, produced similar toxicity in the mitochondrial model. Indeed, pirocatechol induced a DNA damage in rat brain cells, mainly observed in comets formation and consequent DNA degradation

Estudo de biorremediação dos azo corantes têxteis Acid Blue 161 e Procion Red MX-5B por fungos filamentosos em solução simples e solução binária associado a testes de toxicidade com Lactuca sativa e Artemia salina

Pós-graduação em Ciências Biológicas (Microbiologia Aplicada) - IBRC

Estudo fitoquímico, avaliação da toxicidade oral aguda e da atividade antimalárica in vitro e in vivo das cascas de Parahancornia fasciculata (Poir.) Benoist (Apocynaceae)

Parahancornia fasciculata (Poir.) Benoist (Apocynaceae), também conhecida como Parahancornia amapa (Hub.) Ducke, é uma espécie vegetal empregada popularmente no tratamento da malária, infecções no útero, gastrite, anemia, problemas respiratórios, entre outros. Os objetivos do presente trabalho foram realizar o estudo fitoquímico, avaliar a toxicidade oral aguda e a atividade antimalárica in vitro e in vivo de extratos, frações e substância isolada obtidas a partir de cascas do caule de P. fasciculata. Foram realizados dois tipos de extrações com o pó das cascas de P. fasciculata, por maceração / percolação, com etanol 96°GL e diclorometano, esta última tendo sido realizada a com o pó das cascas alcalinizado com hidróxido de amônio, obtendo-se os extratos secos EEPF e EDAPF, respectivamente. Uma terceira extração foi realizada a partir do EEPF por aquecimento sob refluxo, sucessivamente, com Hex:DCM (1:1), AcOEt:DCM (1:1) e AcOEt. EEPF foi, também, submetido a fracionamento por extrações ácido-base resultando nas frações de neutros (EEPFN) e de alcalóides (EEPFA). A prospecção fitoquímica realizada com o EEPF foi desenvolvida por CCD em cromatoplacas de sílica gel tendo sido detectada a presença de triterpenos, esteróides, heterosídeos flavônicos, saponinas, polifenóis, taninos, heterosídeos antracênicos e heterosídeos cardiotônicos. EDAPF foi submetido à cromatografia em coluna de sílica gel. Foram recolhidas 30 frações sendo que as frações Fr1-3, Fr4, Fr5-7 e Fr11 concentraram a maior parte da massa do extrato cromatografado. Da Fr5-7 foi isolada uma mistura de ésteres do lupeol que representam os componentes majoritários do EDAPF. Esta fração passou por um processo de hidrólise alcalina e o produto obtido (Fr5-7Hid) foi analisado por espectrometrias no IV, RMN de ¹H e ¹³C e foi identificado como o triterpeno lupeol. A fração insolúvel em AcOEt obtida a partir do EEPF, por aquecimento sob refluxo, apresentou resultado positivo para o teste de proantocianidinas e foi submetido a doseamento desta classe de metabólitos. Os resultados foram expressos em porcentagem dos teores para a amostra não diluída (10,46±0,3419%), amostra diluída a 1:10 (9,94± 0,1598%) e amostra diluída a 1:100 (10,55± 0,9299%). A avaliação da atividade antiplasmódica in vitro em culturas de cepas W2 de Plasmodium falciparum foi realizada pelo teste da Proteína II Rica em Histidina (HRP-II) tendo sido testados EEPF, EEPFN, EEPFA, Fr1-3, Fr4, Fr5-7(ésteres do lupeol), Fr11 e o Fr5-7Hid (lupeol). Os melhores resultados obtidos foram para EEPF, EEPFA E EEPFN (CI₅₀= ~ 50 μg/mL) sendo considerados moderadamente ativos. As demais amostras apresentaram CI₅₀ > 50 μg/mL e foram consideradas inativas. Realizou-se também a avaliação da atividade antimalárica in vivo em camundongos fêmeas suíços infectados com cepas ANKA de P. berghei com o EEPF e o EEPF-HEX:DCM (1:1) em concentrações de 500, 250 e 125mg/kg de peso. EEPF foi parcialmente ativo, somente no 8° dia, em todas as concentrações. Já EEPF-HEX:DCM (1:1) foi parcialmente ativo na dose de 500mg/kg de peso e nas demais doses foi inativo. O teste de toxicidade oral aguda foi realizado em camundongos fêmeas suíços, pelo método da dose fixa (5.000mg/kg), com EEPF e não apresentou nenhum sinal de toxicidade evidente, o que foi confirmado pela ausência de alterações nos exames anátomohistopatológicos realizados.

Avaliação do efeito do tratamento com surfactante químico e Pseudomonas aeruginosa LBI na toxicidade de solo contaminado com óleo lubrificante usado

Petroleum and its subproducts are considered a treat for the environmental quality because of the many environmental accidents that may occur during exploitation, transport and storage. A common remediation technique used in the contaminated areas is based on the use of surfactants, mainly the chemical ones, because they have low production costs. In the other hand, some microorganisms have indicate capacities of producing surfactants that emulsify substances and as result, offer a bigger contact surface for the microbiota degradation. This biossurfactants stand out in comparison with the chemical surfactants because they present lower micelar concentration values, are more tolerant for temperature and pH variation, because they are biodegradable, have low toxicity, higher emulsification and hydrocarbon solubilization index. In this way, after the surfactant application, a toxicity evaluation have to be made to identify the treatment effects. In soil, the activity of some microbial enzymes can show the environmental behavior of the contaminant under different treatment conditions. Dehydrogenase is one example of those enzymes that can demonstrate indirectly the effect of the pollutant on the soil microorganisms. The aim of this paper was to evaluate the toxicity after the addition of a surfactant and/or Pseudomonas aeruginosa LBI in soil contaminated by a mineral automotive lubricant. The previous mentioned bacteria are a potential biossurfactant (rhamnolipid) producer. In order to evaluate the toxicity, the dehydrogenase test was run. In this test, trifeniltetrazolium compound (TTC) after utilized as an electron acceptor, turns into trifenil formazan (TPF), that can be indirectly quantified using the absorbance measured by the spectrophotometer UV-visible. In this way, it was possible to quantify the dehydrogenase activity from the contaminated soil samples... (Complete abstract click electronic access below)

Mecanismos de toxicidade do fipronil em hepatócitos isolados de rato

Pós-graduação em Ciência e Tecnologia Animal - FEIS

Thermolysed and active yeast to reduce the toxicity of aflatoxin

Aflatoxins are hepatotoxic metabolites produced by Aspergillus flavus and A. parasiticus on a number of agricultural commodities. This research was carried out to evaluate the ability of thermolysed and active Saccharomyces cerevisiae to attenuate liver damage caused by aflatoxin. Diets were prepared containing 0 aflatoxin; 400 mug kg-1 aflatoxin; 400 mug kg-1 aflatoxin plus 1% of dehydrated active yeast, and 400 mug kg-1 aflatoxin plus 1% of thermolysed yeast. A bioassay with Wistar rats was conducted for 28 days, and body organs were weighted and analyses of the liver tissue of the animals were performed. The relative weight of heart, kidneys and liver from animals submitted to the different treatments did not show any difference, and liver tissue of animals feeding on the aflatoxin-free diet was adopted as a toxicity-free pattern. Hepatic tissue of animals feeding on diets containing 400 mug kg-1 aflatoxin or the diet supplemented with 1% thermolysed yeast showed clear signs of toxicity and damage. Hepatic tissue of animals feeding on the diet containing 1% of dehydrated active yeast showed less toxicity signs and damage than those receiving the diet containing 400 mug kg-1 aflatoxin. Active, dehydrated yeast had the ability to reduce toxic effects caused by aflatoxin, but thermolysed yeast was not able to alleviate the effects of aflatoxin toxicity.

Metabólitos secundários das esponjas Aplysina fistularis e Dysidea sp. e atividade antituberculose da 11-cetofistularina-3

The present investigation reports the isolation of aeroplysinin-2, 2-(3,5-dibromo-4-methoxyphenyl)-N,N,N-trimethyletanamonium, 7,9-dibromo-10-hydroxy-8-methoxy-1-oxa-2-azaspiro[4.5]deca-2,6,8-trien-3-carboxylic acid and its methyl ester, 11-oxoaerothionin, aerothionin, 11-keto-12-hydroxyaerothionin, 11-ketofistularin-3 and fistularin-3 from Aplysina fistularis, as well as of furodysinin lactone and 9α,11α-epoxicholest-7-en-3β,5α,6α,10-tetrol-6-acetate from Dysidea sp. Although the extracts of both sponges displayed antituberculosis activity, only 11-ketofistularin-3 isolated from A. fistularis displayed antimycobacterial activity against Mycobacterium tuberculosis H34Rv, with MIC at 16 μg/mL and SI of 40, a result that reinforce that fistularin-3 derivatives are interesting leads for the development of antituberculosis drugs.

Aspectos mecanísticos da bioatividade e toxicidade de nitrocompostos

Nitrocompounds are bioactive molecules used as antibacterial, antiparasitic and antitumoral agents. In the past of years, these molecules have been broadly studied in several fields, such as medicinal chemistry, organic chemistry, biochemical, toxicology and electrochemistry. The nitrocompounds mode of action involves the biotransformation of the nitro group, releasing intermediates in the redox process. Some of those intermediates attack enzymes, membranes and DNA, providing the basis for their biological activity and adverse effects. In this report, some aspects regarding the biological activity, mechanism of action and toxicity of nitrocompounds are explored, purposing the research of new bioactive derivatives having low toxicity.