Avaliação da toxicidade de desoxinivalenol e micotoxinas emergentes em suínos

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dc.contributor.advisorBracarense, Ana Paula Frederico Rodrigues Loureiro
dc.contributor.authorHasuda, Amanda Lopes
dc.contributor.bancaDi Santis, Giovana Wingeter
dc.contributor.bancaSartori, Daniele
dc.contributor.bancaKeller, Kelly Moura
dc.contributor.bancaOliveira, Carlos Augusto Fernandes de
dc.coverage.extent158 p.
dc.coverage.spatialLondrina - PR
dc.date.accessioned2025-05-09T11:53:31Z
dc.date.available2025-05-09T11:53:31Z
dc.date.issued2023-03-02
dc.description.abstractO desoxinivalenol (DON) é uma micotoxina que causa danos intestinais por meio do estresse ribotóxico e oxidativo. Algumas micotoxinas detectadas recentemente são chamadas de micotoxinas emergentes, entre elas a beauvericina (BEA) e as eniatinas (ENNs). No entanto, dada a falta de estudos in vivo, o risco de BEA e ENNs para a saúde animal e humana não pode ser confirmado. Portanto, o objetivo desse trabalho foi verificar os efeitos tóxicos de DON, BEA e ENNs em suínos. Para isso, foram realizados três experimentos. O primeiro avaliou o efeito da ingestão de DON (2,5 mg/kg) sozinho (grupo DON), uma mistura de BEA (2,5 mg/k) e ENN B + ENN B1 (1,35 mg/kg) (grupo EB) e uma associação entre todas as micotoxinas (2, 3,5 e 1,8 mg/kg, respectivamente) (grupo EB + DON) em 32 leitões por 14 dias. O sangue dos animais foi colhido 7 e 14 dias após o início dos tratamentos para obtenção do plasma para avaliações hepáticas (atividade de enzimas e metabolismo hepático) e intestinais (i-FABP, ZON e IGF-1). Os animais foram eutanasiados para obter amostras de jejuno, cólon, fígado e linfonodos. Todos os fragmentos de órgãos foram processados para análise histológica e a expressão de genes no jejuno e fígado. As fezes foram colhidas ao final do experimento para análise do microbioma. A ingestão de EB + DON diminuiu o ganho de peso dos animais. As atividades das enzimas hepáticas diminuíram após 14 dias em leitões recebendo dieta EB + DON em comparação com leitões recebendo dieta controle. Todas as dietas contaminadas com as micotoxinas levaram a alterações histológicas moderadas a graves no jejuno, fígado e linfonodos. A análise metagenômica revelou que a ingestão de EB diminuiu a diversidade da microbiota intestinal. O segundo e o terceiro experimentos utilizaram uma associação do modelo in vitro (células HepG2) e o modelo ex vivo, com uma técnica de corte de precisão (PCLS) do fígado. Foram avaliados a viabilidade celular, os biomarcadores hepáticos, a morfologia hepática e a expressão de diversos genes. Para avaliar a citotoxicidade, as células foram incubadas em concentrações crescentes (0-100 µM). Para as demais análises, os dois modelos foram expostos ao DON (10 µM) ou às micotoxinas emergentes (BEA, ENN A1/B/B1, emodina - EMO, apicidina - API e aurofusarina - AFN) (10 µM). No segundo experimento, o DON diminuiu a viabilidade celular, induziu alterações teciduais, apoptose e modificou a expressão de genes inflamatórios e de fatores de transcrição de forma semelhante em ambos os modelos. Os biomarcadores hepáticos não mostraram alteração, e a expressão dos genes apoptóticos e do estresse oxidativo alterou-se apenas in vitro. Os resultados demonstram que o fígado é um alvo relevante para observar a resposta inflamatória devido à superexpressão de fatores de transcrição em ambos os modelos. Os parâmetros avaliados in vitro e ex vivo mostraram perfis semelhantes, apesar de algumas diferenças na intensidade da expressão gênica. No terceiro experimento, a maioria das micotoxinas foram citotóxicas e alteraram os níveis de genes relacionados à inflamação, fator de transcrição e metabolismo hepático in vitro. Nos explantes, apenas ENN B1 foi capaz de causar alteração morfológica significativa, mas sem mudanças nos níveis plasmáticos dos bioquímicos hepáticos. A ENN B1 também alterou poucos genes relacionados à inflamação, estresse oxidativo e proteínas de junção. No geral, nossos resultados fornecem novos insights sobre o impacto das micotoxinas emergentes sozinhas ou com DON no desempenho, saúde intestinal e parâmetros imunológicos em suínos. Também fornecem dados adicionais sobre os efeitos tóxicos do DON e das micotoxinas emergentes no fígado e mostram que explantes de fígado são uma ferramenta relevante para avaliar a toxicologia de contaminantes alimentares.
dc.description.abstractother1The deoxynivalenol (DON) is a mycotoxin that cause intestinal damage through ribotoxic and oxidative stress. Some recently detected mycotoxins are called emerging mycotoxins, among them beauvericin (BEA) and enniatins (ENNs). However, given the lack of in vivo studies, the risk of BEA and ENNs to animal and human health cannot be confirmed. Therefore, this work aimed to verify the toxic effects of DON, BEA, and ENNs in swine. For this, three experiments were carried out. The first evaluated the effect of the ingestion of DON (2.5 mg/kg) alone (DON group), a mixture of BEA (2.5 mg/k) and ENN B + ENN B1 (1.35 mg/kg) (EB group) and an association between all mycotoxins (2, 3.5 and 1.8 mg/kg, respectively) (EB + DON group) in 32 piglets for 14 days. The animals' blood was collected 7 and 14 days after the start of the treatments to obtain plasma for liver (enzyme activity and liver metabolism) and intestinal (i-FABP, ZON and IGF-1) evaluations. Animals were euthanized to obtain jejunum, colon, liver, and lymph node samples. All the organ fragments were processed for histological analysis and gene expression in the jejunum and liver. Feces were collected at the end of the experiment for microbiome analysis. The ingestion of EB + DON decreased the animals' weight gain. Liver enzyme activities decreased after 14 days in piglets receiving the EB + DON diet compared to piglets receiving the control diet. All diets contaminated with mycotoxins led to moderate to severe histological changes in the jejunum, liver, and lymph nodes. The metagenomic analysis revealed that EB ingestion decreased the intestinal microbiota diversity. The second and third experiments used an association of the in vitro model (HepG2 cells) and the ex vivo model, with a precision-cut technique (PCLS) of the liver. Cell viability, liver biomarkers, liver morphology, and the expression of several genes were evaluated. To assess cytotoxicity, cells were incubated at increasing concentrations (0-100 µM). For the other analyses, both models were exposed to DON (10 µM) or to emerging mycotoxins (BEA, ENN A1/B/B1, emodin - EMO, apicidin – API, and aurofusarin - AFN) (10 µM). In the second experiment, DON decreased cell viability, induced tissue alterations, apoptosis and similarly modified the expression of genes related to inflammation and transcription factor in both models. Liver biomarkers did not show changes, and the expression of apoptotic genes and oxidative stress changed only in vitro. The results demonstrate that the liver is a relevant target to observe the inflammatory response due to the overexpression of transcription factors in both models. The parameters evaluated in vitro and ex vivo showed similar profiles, despite some differences in the intensity of gene expression. In the third experiment, most of the mycotoxins were cytotoxic and changed the levels of genes related to inflammation, transcription factor and hepatic metabolism in vitro. In explants, only ENN B1 was able to cause significant morphological change, but without changes in plasmatic levels of liver biochemicals. ENN B1 also altered few genes related to inflammation, oxidative stress and junction proteins. Overall, our results provide new insights into the impact of emerging mycotoxins alone or with DON on animal performance, gut health, and immune parameters in pigs. They also provide additional data on the effects of DON or the emerging mycotoxins in the liver and show that liver explants are a relevant tool to assess the toxicology of food contaminants.
dc.identifier.urihttps://repositorio.uel.br/handle/123456789/18747
dc.languagepor
dc.language.isopor
dc.relation.departamentCCA - Departamento de Clínicas Veterinárias
dc.relation.institutionnameUniversidade Estadual de Londrina - UEL
dc.relation.ppgnamePrograma de Pós-Graduação em Ciência Animal
dc.subjectFígado
dc.subjectJejuno
dc.subjectMicotoxinas não regulamentadas
dc.subjectTricotecenos
dc.subjectEx vivo
dc.subjectRT-qPCR
dc.subject.capesCiências Agrárias - Medicina Veterinária
dc.subject.cnpqCiências Agrárias - Medicina Veterinária
dc.subject.keywordsLiver
dc.subject.keywordsJejunum
dc.subject.keywordsNon-regulated mycotoxins
dc.subject.keywordsTrichothecenes
dc.subject.keywordsEx vivo
dc.subject.keywordsRTqPCR
dc.titleAvaliação da toxicidade de desoxinivalenol e micotoxinas emergentes em suínos
dc.title.alternativeEvaluation of deoxynivalenol and emerging mycotoxins toxicity in pigs
dc.typeTese
dcterms.educationLevelDoutorado
dcterms.provenanceCentro de Ciências Agrárias

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