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dc.creatorPiccoli, Bruna Candia
dc.date.accessioned2021-08-25T21:30:20Z
dc.date.available2021-08-25T21:30:20Z
dc.date.issued2020-08-13
dc.identifier.urihttp://repositorio.ufsm.br/handle/1/22067
dc.description.abstractContinuous exposure to small doses of toxic substances elicit changes in the transcriptional profile and function of proteins before causing physical damage to organisms. Toxic effects can appear even after exposure stops. Knowing the mechanism of action and identifying biomarkers of early substance toxicity are interests of the scientific community. As humans are continually exposed to several xenobiotics, it is necessary to study the effects of concomitant exposure to two or more toxic agents and establish experimental models for translational studies. Xenobiotics like methylmercury (MeHg+) and vinylcyclohexene (VCH) have similar electrophilic properties, albeit their combined toxicity profile has not been assessed. Thus, this work aims to study the effects of per os acute, intermediate and chronic exposure to MeHg+ and the possible reversal of the effects of this xenobiotic after the interruption of exposure in behavioral and biochemical parameters of the Lobster cockroach N. cinerea, as well as the individual and combined effect of MeHg+ and VCH on the transcriptional profile of the fly D. melanogaster since these compounds have similarities in their toxicity mechanisms (affinity for proteins containing –SH and –SeH). Cockroaches were exposed to diets containing 0 (control), 2.5, 25, and 100 μg of MeHg+/g of diet for 10, 30, and 90 days. Additional groups of cockroaches were fed the same doses of MeHg+ for 30 days and then underwent a detoxification period for 60 days. Nymphs exposed to 100 μg MeHg+/g succumbed to a high mortality rate, along with biochemical changes (increased production of reactive oxygen species and activity of glutathione S-transferase, as well as decreased acetylcholinesterase activity) and behavioral changes. We observed delayed mortality and behavioral changes in nymphs exposed to 100 μg MeHg+/g for 30 days with a subsequent 60 day detoxification period. To evaluate the transcriptional profile of D. melanogaster, RNA-sequencing of exposed flies was performed individually and concurrently at 1 mM VCH and 200 μM MeHg+ for three days. The VCH deregulated 38 genes (most of which were overexpressed), while MeHg+ altered 26 genes (14 down-regulated genes). The co-exposure of the VCH + MeHg+ altered 72 genes with a greater number of down-regulated genes. These results suggest that, although the compounds might have some similar protein targets, the transcriptional profile after individual exposures and co-exposure was different. The set of proteins that contains –SH and –SeH was explored and we identified thioredoxin, glutaredoxin, glutathione S-transferase, and glucose dehydrogenase as targets for VCH and/or MeHg+. Together, these data suggest that the use of insects in the study of compound toxicity is relevant, with D. melanogaster being widely used in research and N. cinerea being validated as a potential experimental organism for translational studies. We also indicate possible targets for MeHg+ and VCH that may be potential biomarkers of early toxicity to these xenobiotics.eng
dc.description.sponsorshipCoordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPESpor
dc.languageporpor
dc.publisherUniversidade Federal de Santa Mariapor
dc.rightsAttribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International*
dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/*
dc.subjectMeHg+por
dc.subjectVCHpor
dc.subjectModelo alternativopor
dc.subjectToxicidadepor
dc.subjectTranscriptomapor
dc.subjectAlternative modeleng
dc.subjectToxicityeng
dc.subjectTranscriptomeeng
dc.titleParâmetros moleculares e bioquímicos sobre a exposição per os aguda e crônica a xenobióticos eletrofílicos em insetos-modelospor
dc.title.alternativeMolecular and biochemical parameters on acute and chronic per os exposure to electrophylic xenobiotics in insect modelseng
dc.typeTesepor
dc.description.resumoA exposição contínua a pequenas doses de substâncias tóxicas causam alterações no perfil transcricional e na função de proteínas antes de causarem prejuizos físicos nos organismos. Os efeitos tóxicos podem surgir até mesmo após a interrupção da exposição. Conhecer o mecanimo de ação e identificar biomarcadores de toxicidade precoce para substâncias são interesses da comunidade científica. Como o ser humano está constantemente exposto a vários xenobióticos, torna-se necessário estudar os efeitos da exposição a dois ou mais agentes tóxicos concomitantemente. Para isso, é necessário estabelecer modelos experimentais para estudos translacionais. Dentre os xenobióticos destacam-se o metilmercúrio (MeHg+) e o vinilciclohexeno (VCH), os quais ainda não possuem mecanismo de toxicidade completamente elucidados e apresentam propriedades eletrônicas semelhantes. Desta forma, este trabalho visa estudar os efeitos da exposição per os aguda, intermediária e crônica ao MeHg+ e a possível reversão dos efeitos deste xenobiótico após a interrupção da exposição em parâmetros comportamentais e bioquímicos da barata N. cinerea, assim como, o efeito isolado e da interação do MeHg+ e do VCH sobre o transcriptoma da mosca D. melanogaster, uma vez que estes compostos apresentam semelhanças nos seus mecanismos de toxicidade (afinidade por proteínas que contém –SH e –SeH). As baratas foram expostas a dietas contendo 0 (controle), 2,5, 25 e 100 μg de MeHg+/g de dieta por 10, 30 e 90 dias. Grupos adicionais de baratas foram alimentados com as mesmas doses de MeHg+ por 30 dias e depois foram submetidos a um período de desintoxicação por 60 dias. As ninfas expostas a 100 μg de MeHg+/g sucumbiram a uma alta taxa de mortalidade, juntamente com alterações bioquímicas (aumento da produção de espécies reativas de oxigênio e atividade da glutationa S-transferase, bem como diminuição da atividade da acetilcolinesterase) e alterações comportamentais. Observamos atraso na taxa de mortalidade e alterações comportamentais nas ninfas expostas a 100 μg de MeHg+/g por 30 dias e posteriormente submetidas a 60 dias de desintoxicação. Para avaliar o perfil transcricional da D. melanogaster foi realizado o sequenciamento de RNA de moscas expostas individual e concomitantemente a 1 mM de VCH e 200 μM de MeHg+ por três dias. O VCH desregulou 38 genes (dos quais a maioria estava super-expresso), enquanto o MeHg+ alterou 26 genes (14 genes sub-expressos). Já a coexposição do VCH + MeHg+ alterou 72 genes com maior número de genes sub-expressos. Estes resultados sugerem que, embora os compostos pudessem ter alguns alvos proteicos semelhantes, o perfil transcricional após exposições individuais e coexposição foi diferente. O conjunto de proteínas que contém –SH e –SeH foi prospectado e identicamos a tiorredoxina, glutarredoxina, glutationa S-transferase e glicose desidrogenase como alvos do VCH e/ou MeHg+. Em conjunto estes dados sugerem que o uso de insetos no estudo da toxicidade de compostos é relevante, sendo a D. melanogaster amplamente utilizada na pesquisa e a N. cinerea sendo validada como organismo experimental potencial para estudos translacionais. Indicamos também potenciais alvos do MeHg+ e VCH que podem ser potenciais biomarcadores de toxicidade precoce a estes xenobióticos.por
dc.contributor.advisor1Rocha, João Batista Teixeira da
dc.contributor.advisor1Latteshttp://lattes.cnpq.br/3935055744673018por
dc.contributor.advisor-co1Araújo, Daniel Mendes Pereira Ardisson de
dc.contributor.advisor-co2Segatto, Ana Lúcia Anversa
dc.contributor.referee1Schuch, André Passaglia
dc.contributor.referee2Ribeiro, Bergmann Morais
dc.contributor.referee3Dalla Corte, Cristiane Lenz
dc.contributor.referee4Puntel, Robson Luiz
dc.creator.Latteshttp://lattes.cnpq.br/0331082370066111por
dc.publisher.countryBrasilpor
dc.publisher.departmentBioquímicapor
dc.publisher.initialsUFSMpor
dc.publisher.programPrograma de Pós-Graduação em Ciências Biológicas: Bioquímica Toxicológicapor
dc.subject.cnpqCNPQ::CIENCIAS BIOLOGICAS::BIOQUIMICApor
dc.publisher.unidadeCentro de Ciências Naturais e Exataspor


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