Efeitos reprodutivos e sistêmicos de desoxinivalenol e fumonisina B1 em modelo ex vivo e in vivo em ratos e suínos

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dc.contributor.advisorVerri Júnior, Waldiceu Aparecido
dc.contributor.authorGerez, Juliana Rubira
dc.contributor.bancaSantos, Joice Sifuentes dos
dc.contributor.bancaFlaiban, Karina Keller Marques da Costa
dc.contributor.bancaAbel, Marcia Nogueira Castaldi
dc.contributor.bancaDi Santis, Giovana Wingeter
dc.contributor.coadvisorBracarense, Ana Paula Frederico Rodrigues Loureiro
dc.coverage.extent119 p.
dc.coverage.spatialLondrina
dc.date.accessioned2024-07-08T14:04:55Z
dc.date.available2024-07-08T14:04:55Z
dc.date.issued2022-05-26
dc.description.abstractMicotoxinas são toxinas fúngicas, encontradas em alimentos a base de cereais no mundo todo. Desoxinivalenol (DON) e fumonisina B1 (FB1) são as mais frequentes fusariotoxinas e induzem toxicidade imune e intestinal em humanos e animais. Recentemente, uma associação entre micotoxinas e alterações na fertilidade tem sido sugerida, mas são escassos os estudos in vivo relacionados aos efeitos de micotoxinas sobre o sistema reprodutivo. Ainda, fatores relacionados ao hospedeiro como sexo e idade podem influenciar a toxicidade de DON. Apesar disso, em estudos toxicológicos envolvendo DON, a resposta dependente de sexo e idade tem sido frequentemente negligenciada. Desse modo, o presente trabalho teve como objetivo avaliar a toxicidade ex vivo e in vivo de duas importantes micotoxinas nos ovários de suínos (DON e/ou FB1), testículo e ovários de ratos durante o período juvenil e peripuberal (DON). Em adição, nos ratos o dimorfismo sexual foi avaliado sobre a toxicidade sistêmica de DON, com ênfase na participação do estresse oxidativo no mecanismo toxicológico de DON. Para isso, foram realizados dois experimentos. Experimento 1: Setenta e dois explantes ovarianos foram obtidos de 6 suínos e submetidos aos tratamentos controle (meio MEM), DON (10 µM), FB1 (100 µM) e DON+FB1 (10 µM e 100 µM). Avaliação histológica e imunohistoquímica foram realizadas para identificar alterações histológicas, proliferação celular e apoptose. A peroxidação lipídica e capacidade antioxidante também foram avaliadas. Experimento 2: 24 ratos Wistar juvenis com 28 dias de vida (12 fêmeas e 12 machos) foram divididos em grupo controle (n=12 – 6 fêmeas e 6 machos, dieta livre de micotoxina) e grupo DON (n=12 – 6 fêmeas e 6 machos, dieta contaminada com 10 mg de DON/kg de ração). Após 28 dias de tratamento, amostras de sangue, intestino, fígado, rim, ovário e testículo foram colhidos para análises clínica (bioquímica e hematológica), histopatológica, histoquímica, imunohistoquímica e estresse oxidativo. No experimento 1 a exposição às micotoxinas induziram um aumento de folículos degenerados com uma diminuição de folículos viáveis. Uma diminuiçao significativa na proliferação de células da granulosa foi observada em todos os tratamentos. O tratamento DON+FB1 foi responsável por um aumento no índice apoptótico de folículos em crescimento. Por outro lado, o tratamento com FB1 e combinado induziram uma diminuição na peroxidação lipídica e um aumento na resposta antioxidante. No experimento 2 a toxicidade de DON foi verificada no testículo, ovários e útero de ratos durante o período juvenil e peripuberal. Nos ovários e útero uma redução no peso dos órgãos foi acompanhada por um aumento significativo na expressão de BAX e caspase-3 e diminuição na expressão de BCL-2 na maioria dos estágios foliculares e corpo lúteo. Nos testículos a toxicidade de DON foi associada com uma redução no número de células de Sertoli e Leydig e no número de túbulos seminíferos no estágio XIV. Um aumento no número de regiões organizadoras de núcleolo em túbulos no estágio I-VI foi observada nos animais expostos a micotoxina. Efeitos relacionados ao sexo foram observados na toxicidade sistêmica de DON em ratos submetidos a uma dieta contaminada durante o periodo juvenil e peripuberal. DON induziu resposta anoréxica em machos mas não em fêmeas, enquanto somente fêmeas mostraram um aumento nos níveis de creatinina e triglicerídeos. Independentemente do sexo, os animais expostos à micotoxina apresentaram aumento no número de linfócitos e leucócitos, redução significativa nos níveis de hemoglobina, hematócrito, volume corpuscular médio, hemoglobina corpuscular média e neutrófilos. Em machos e fêmeas alimentados com DON, lesões histológicas foram observadas no intestino, fígado e rim. Finalmente, um aumento do potencial antioxidade no intestino, fígado e rim foi verificado nos animais alimentados com a dieta contaminada. No entanto, este efeito não foi capaz de prevenir o estresse oxidativo no tecido renal. Desse modo, em modelo ex vivo DON e FB1 sozinhas e em combinação modulam a resposta ao estresse oxidativo, interferindo na produção de radicais livres e afetando a capacidade reprodutiva de suínos. Em modelo in vivo a exposição juvenil e peripuberal ao DON induz a ativação de via apoptótica nos ovários e compromete a estrutura testicular de ratos alterando a dinâmica da espermatogênese. Na exposição juvenil e peripuberal a DON, a predileção de machos aos efeitos anoréxicos de DON foram confirmados e podem influenciar parâmetros bioquímicos. DON induziu alterações hematológicas e histológicas no intestino, fígado e rim em machos e fêmeas. Nos rins de animais expostos a dieta contaminada com a micotoxina, o estresse oxidativo é um importante mecanismo na toxicidade alimentar de DON.
dc.description.abstractother1Mycotoxins are fungal toxins found in cereal-based foods and feed around the world. Deoxynivalenol (DON) and fumonisin B1 (FB1) are the most frequent fusariotoxins and induce immune and intestinal toxicity in humans and animals. Recently, an association between mycotoxins and changes fertility has been suggested, however in vivo studies related to the effects of mycotoxins on the reproductive system are scarce. In addition, host-related factors such as sex and age can influence the DON toxicity. Despite this, in toxicological studies involving DON, the sex- and the age-dependent response has often been neglected. Thus, the present study aimed to evaluate the ex vivo and in vivo toxicity of two important mycotoxins in the ovaries of pigs (DON and/or FB1), testis, and ovaries of pubertal rats (DON). In addition, in pubescent rats, sexual dimorphism was evaluated on the systemic toxicity of DON, with the emphasis on the participation of oxidative stress in the toxicological mechanism of DON. For this, two experiments were carried out. Experiment 1: Seventy-two ovarian explants were obtained from 6 pigs and subjected to control treatments (MEM medium), DON (10 µM), FB1 (100 µM) and DON and FB1 (10 µM and 100 µM). Histological and immunohistochemical analyses were performed to identify histological changes, cell proliferation, and apoptosis. In addition, lipid peroxidation and antioxidant capacity were evaluated. Experiment 2: 24 juvenil Wistar rats (12 females and 12 males) (28 days old) were divided into a control group (n=12, 6 females and 6 males, mycotoxin-free diet) and DON group (n=12, 6 females and 6 males, diet contaminated with 10 mg DON/kg feed). After 28 days of treatment, blood, intestine, liver, kidney, ovary, and testis samples were collected for clinical, histopathological, histochemical, immunohistochemical, and oxidative stress analysis. In experiment 1, exposure to mycotoxins induced an increase in degenerated follicles with a decrease in viable follicles. A significant decrease in granulosa cell proliferation was observed in all treatments. In addition, the combined treatment was responsible for an increase in the apoptotic index of growing follicles. On the other hand, FB1 and combined treatment induced a decrease in lipid peroxidation and an increase in antioxidant response. In experiment 2, the DON toxicity was verified in the testis, ovaries, and uterus of rats during juvenil and peripubertal periods. In the ovaries and uterus, a reduction in organ weight was accompanied by a significant increase in BAX and caspase-3 expression and a decrease in BCL-2 expression in the majority of follicular stages and corpus luteum. In the testis, DON toxicity was associated with a reduction in the number of Sertoli and Leydig cells and in the number of tubules at stage XIV. An increase in the number of nucleus organizer regions in stage I-VI tubules was observed in animals exposed to the mycotoxin. Sex-related effects were observed on the systemic toxicity of DON in rats during the juvenile and peripubertal periods. DON induced an anorexic response in males but not females, while only females show an increase in creatinine and triglyceride levels. Independently of sex, animals exposed to mycotoxin showed increase in the number of lymphocytes, significant reduction in the levels of hemoglobin, mean corpuscular hemoglobin, leukocytes and neutrophils. In males and females fed the DON-diet, histological changes were observed in the intestine, liver, and kidney. Finally, an increase in the antioxidant potential in the intestine, liver, and kidney was identified in animals DON-diet. However, this effect was not able to prevent oxidative stress in kidney tissue. Thereby, in an ex vivo model DON and FB1 alone and in combination modulate the response to oxidative stress, interfering with the production of free radicals and affecting the reproductive capacity of pigs. In in vivo model, peripubertal exposure to DON induces the activation of the apoptotic pathway in the ovaries and compromises the testicular structure of rats, changing the dynamics of spermatogenesis. At juvenil and peripuberal exposure to DON, male predilection to the anorexic effects of DON has been confirmed and may influence biochemical parameters. DON induced hematological and histological changes in the intestine, liver, and kidney in males and females. In addition to the kidneys of pubertal animals, oxidative stress is an important mechanism in the food toxicity of DON.
dc.identifier.urihttps://repositorio.uel.br/handle/123456789/17034
dc.language.isoPortuguês (Brasil)
dc.relation.departamentCentro de Ciências da Saúde
dc.relation.institutionnameUniversidade Estadual de Londrina
dc.relation.ppgnamePrograma de Pós-Graduação em Ciências da Saúde
dc.subjectdesoxinivalenol
dc.subjectfumonisina B1
dc.subjecttoxicidade gonadal
dc.subjectdimorfismo sexual
dc.subjecthistologia
dc.subjectestresse oxidativo
dc.subject.capesCiências da Saúde - Medicina
dc.titleEfeitos reprodutivos e sistêmicos de desoxinivalenol e fumonisina B1 em modelo ex vivo e in vivo em ratos e suínos
dc.title.alternativeReproductive and systemic effects of deoxynivalenol and fumonisin B1 in ex vivo and in vivo model in rats and swine
dc.typeTese

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