Dentre os compostos xenobióticos que podem vir a promover efeitos prejudiciais em ecossistemas aquáticos, os fármacos recebem atualmente maior destaque devido à capacidade de persistirem nestes ambientes e também pela escassez de informações de seus efeitos aos diferentes componentes da biota aquática. Dada a presença dessas substâncias, magnitude das concentrações (ng L-1 a μg L-1), e carência de informações sobre seus riscos aos organismos aquáticos nas águas doce no país, o presente estudo estabeleceu como objetivos: i) avaliar a presença dos compostos farmacológicos: diclofenaco de sódio (anti-inflamatório), paracetamol (analgésico) e propranolol (β- bloqueador) nas amostras de água em diferentes pontos selecionados no Reservatório de Guarapiranga-SP; ii) estabelecer o grau de toxicidade aguda destes compostos farmacológicos notoriamente encontrados nas amostras naturais sobre diferentes grupos de organismos aquáticos, como: Ceriodaphnia silvestrii, Daphnia magna, Hydra viridissima e Dugesia tigrina; iii) Avaliar a toxicidade crônica dos fármacos estudados, com a inclusão do antipsicótico clorpromazina, aos cladóceros Ceriodaphnia silvestrii e Daphnia magna; iv) Analisar os efeitos sobre biomarcadores de neurotransmissão, como colinesterases solúveis (ChE); e de estresse e dano oxidativo, tais como catalase (CAT), glutationa-S-transferases (GSTs) e glutationa-peroxidase total e selêniodependente (GPx total e Se-GPx) na espécie D. magna. Os resultados mostraram que as concentrações dos fármacos variaram de 6,04 ng L-1 para o diclofenaco sódico (estação Santa Rita) a 531,4 ng L-1 para o paracetamol (estação Guavirutuba), durante os períodos analisados. Em relação aos resultados obtidos das exposições agudas observou-se uma variabilidade considerável na toxicidade dos dois compostos farmacêuticos estudados, com valores de CE50 e CL50 variando de 0,55 a 123,3 mg L-1, respectivamente, sendo que a espécie D. tigrina foi mais sensível ao fármaco diclofenaco sódico, e ao mesmo tempo apresentou uma maior tolerância ao propranolol. Os dados dos testes de toxicidade crônica mostraram a ocorrência de efeitos adversos na reprodução, mas também efeitos estimulantes para as espécies de Cladocera estudadas. O fármaco propranolol causou um aumento significativo na fecundidade e no parâmetro taxa de crescimento populacional ocorreu um aumento significativo na menor concentração testada para C. silvestrii. Para a espécie D. magna, a clorpromazina e o propranolol causaram uma diminuição significativa na fecundidade e na variável taxa de crescimento populacional. A exposição aos fármacos paracetamol e diclofenaco sódico causou uma inibição na atividade de ChE, Se-GPx e GPx total em D. magna, sendo que o propranolol foi responsável por uma redução significativa nas atividades das duas últimas enzimas mencionadas, e também por um ligeiro aumento na atividade de GSTs. Além disso, somente a atividade da CAT foi alterada de forma significativa na exposição à clorpromazina. Diante do exposto, conclui-se que os fármacos estudados causaram toxicidade aos organismos aquáticos avaliados neste estudo, e que há necessidade de maiores estudos visando integrar a avaliação de risco de fármacos e a proteção dos organismos não-alvo, da ameaça representada pela presença destes produtos no ambiente. / Among the xenobiotic compounds that may cause deleterious effects on aquatic ecosystems, the drugs currently receive greater prominence due to the ability to persist in these environments and also by the lack of information of their effects on different components of the aquatic biota. Given the presence of these, the magnitude of concentrations (ng L-1 to mg L-1), and lack of information about their risks for aquatic organisms in fresh waters in the country, this study has established the following objectives: i) to evaluate the presence of the pharmacutical compounds: diclofenac sodium (anti-inflammatory), paracetamol (analgesic) and propranolol (β-blocker) in water samples at different selected sites in Guarapiranga Reservoir -SP; ii) establish the degree of acute toxicity of these pharmacological compounds notoriously found in natural samples on different groups of aquatic organisms, such as: Ceriodaphnia silvestrii, Daphnia magna, Hydra viridissima and Dugesia tigrina; iii) to assess the chronic toxicity of the drugs studied, with the inclusion of antipsychotic chlorpromazine to cladocerans Ceriodaphnia silvestrii and Daphnia magna; iv) analyze the effects on biomarkers of neurotransmission, such as soluble cholinesterase (ChE); and oxidative stress defense, such as catalase (CAT), glutathione S-transferases (GSTs) and total and selenium-dependent glutathione-peroxidase (total GPx; Se-GPx) in the species D. magna. The results showed that the concentrations of the drugs ranged from 6.04 ng L-1 for diclofenac (Santa Rita station) to 531.4 ng L-1 for paracetamol (Guavirutuba station) during the periods analyzed. Regarding the results obtained from acute exposures a considerable variability in toxicity of the two pharmaceutical compounds studied was observed, and the EC50 and LC50 values ranged from 0.55 to 123.3 mg L-1, and the species D. tigrina was more sensitive to the drug diclofenac, and at the same time had a higher tolerance to propranolol. The data from chronic toxicity tests showed the occurrence of adverse effects on reproduction, but also stimulating effects to the species of Cladocera studied. The drug propranolol caused a significant increase in fertility and regarding the rate of population growth parameter there was a significant increase in the lowest concentration tested for C. silvestrii. For the species D. magna, chlorpromazine and propranolol caused a significant decrease in fertility and the rate of population increase parameter. Exposure to the drugs paracetamol and diclofenac caused an overall inhibition in the activity of ChE, Se-GPx and total GPx in D. magna, and propranolol was responsible for a significant reduction in the activities of the last two enzymes mentioned, and also for a slight increase in the activity of GSTs. Furthermore, only CAT activity was significantly altered in the exposure to chlorpromazine. Given the above, it is concluded that the studied drugs caused toxicity to the aquatic organisms evaluated in this study, which suggests that further studies are necessary to integrate risk assessment of drugs to the protection of non-target organisms of the threat posed by the presence of these products in the environment.

Dentre os compostos xenobióticos que podem vir a promover efeitos prejudiciais em ecossistemas aquáticos, os fármacos recebem atualmente maior destaque devido à capacidade de persistirem nestes ambientes e também pela escassez de informações de seus efeitos aos diferentes componentes da biota aquática. Dada a presença dessas substâncias, magnitude das concentrações (ng L-1 a μg L-1), e carência de informações sobre seus riscos aos organismos aquáticos nas águas doce no país, o presente estudo estabeleceu como objetivos: i) avaliar a presença dos compostos farmacológicos: diclofenaco de sódio (anti-inflamatório), paracetamol (analgésico) e propranolol (β- bloqueador) nas amostras de água em diferentes pontos selecionados no Reservatório de Guarapiranga-SP; ii) estabelecer o grau de toxicidade aguda destes compostos farmacológicos notoriamente encontrados nas amostras naturais sobre diferentes grupos de organismos aquáticos, como: Ceriodaphnia silvestrii, Daphnia magna, Hydra viridissima e Dugesia tigrina; iii) Avaliar a toxicidade crônica dos fármacos estudados, com a inclusão do antipsicótico clorpromazina, aos cladóceros Ceriodaphnia silvestrii e Daphnia magna; iv) Analisar os efeitos sobre biomarcadores de neurotransmissão, como colinesterases solúveis (ChE); e de estresse e dano oxidativo, tais como catalase (CAT), glutationa-S-transferases (GSTs) e glutationa-peroxidase total e selêniodependente (GPx total e Se-GPx) na espécie D. magna. Os resultados mostraram que as concentrações dos fármacos variaram de 6,04 ng L-1 para o diclofenaco sódico (estação Santa Rita) a 531,4 ng L-1 para o paracetamol (estação Guavirutuba), durante os períodos analisados. Em relação aos resultados obtidos das exposições agudas observou-se uma variabilidade considerável na toxicidade dos dois compostos farmacêuticos estudados, com valores de CE50 e CL50 variando de 0,55 a 123,3 mg L-1, respectivamente, sendo que a espécie D. tigrina foi mais sensível ao fármaco diclofenaco sódico, e ao mesmo tempo apresentou uma maior tolerância ao propranolol. Os dados dos testes de toxicidade crônica mostraram a ocorrência de efeitos adversos na reprodução, mas também efeitos estimulantes para as espécies de Cladocera estudadas. O fármaco propranolol causou um aumento significativo na fecundidade e no parâmetro taxa de crescimento populacional ocorreu um aumento significativo na menor concentração testada para C. silvestrii. Para a espécie D. magna, a clorpromazina e o propranolol causaram uma diminuição significativa na fecundidade e na variável taxa de crescimento populacional. A exposição aos fármacos paracetamol e diclofenaco sódico causou uma inibição na atividade de ChE, Se-GPx e GPx total em D. magna, sendo que o propranolol foi responsável por uma redução significativa nas atividades das duas últimas enzimas mencionadas, e também por um ligeiro aumento na atividade de GSTs. Além disso, somente a atividade da CAT foi alterada de forma significativa na exposição à clorpromazina. Diante do exposto, conclui-se que os fármacos estudados causaram toxicidade aos organismos aquáticos avaliados neste estudo, e que há necessidade de maiores estudos visando integrar a avaliação de risco de fármacos e a proteção dos organismos não-alvo, da ameaça representada pela presença destes produtos no ambiente. / Among the xenobiotic compounds that may cause deleterious effects on aquatic ecosystems, the drugs currently receive greater prominence due to the ability to persist in these environments and also by the lack of information of their effects on different components of the aquatic biota. Given the presence of these, the magnitude of concentrations (ng L-1 to mg L-1), and lack of information about their risks for aquatic organisms in fresh waters in the country, this study has established the following objectives: i) to evaluate the presence of the pharmacutical compounds: diclofenac sodium (anti-inflammatory), paracetamol (analgesic) and propranolol (β-blocker) in water samples at different selected sites in Guarapiranga Reservoir -SP; ii) establish the degree of acute toxicity of these pharmacological compounds notoriously found in natural samples on different groups of aquatic organisms, such as: Ceriodaphnia silvestrii, Daphnia magna, Hydra viridissima and Dugesia tigrina; iii) to assess the chronic toxicity of the drugs studied, with the inclusion of antipsychotic chlorpromazine to cladocerans Ceriodaphnia silvestrii and Daphnia magna; iv) analyze the effects on biomarkers of neurotransmission, such as soluble cholinesterase (ChE); and oxidative stress defense, such as catalase (CAT), glutathione S-transferases (GSTs) and total and selenium-dependent glutathione-peroxidase (total GPx; Se-GPx) in the species D. magna. The results showed that the concentrations of the drugs ranged from 6.04 ng L-1 for diclofenac (Santa Rita station) to 531.4 ng L-1 for paracetamol (Guavirutuba station) during the periods analyzed. Regarding the results obtained from acute exposures a considerable variability in toxicity of the two pharmaceutical compounds studied was observed, and the EC50 and LC50 values ranged from 0.55 to 123.3 mg L-1, and the species D. tigrina was more sensitive to the drug diclofenac, and at the same time had a higher tolerance to propranolol. The data from chronic toxicity tests showed the occurrence of adverse effects on reproduction, but also stimulating effects to the species of Cladocera studied. The drug propranolol caused a significant increase in fertility and regarding the rate of population growth parameter there was a significant increase in the lowest concentration tested for C. silvestrii. For the species D. magna, chlorpromazine and propranolol caused a significant decrease in fertility and the rate of population increase parameter. Exposure to the drugs paracetamol and diclofenac caused an overall inhibition in the activity of ChE, Se-GPx and total GPx in D. magna, and propranolol was responsible for a significant reduction in the activities of the last two enzymes mentioned, and also for a slight increase in the activity of GSTs. Furthermore, only CAT activity was significantly altered in the exposure to chlorpromazine. Given the above, it is concluded that the studied drugs caused toxicity to the aquatic organisms evaluated in this study, which suggests that further studies are necessary to integrate risk assessment of drugs to the protection of non-target organisms of the threat posed by the presence of these products in the environment.

Submitted by Cássia Santos (cassia.bcufg@gmail.com) on 2017-01-27T09:34:21Z No. of bitstreams: 2 Dissertação - Lara Barroso Brito - 2016.pdf: 19284674 bytes, checksum: 73aa3e2fc34b886b960712220045839d (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) / Approved for entry into archive by Luciana Ferreira (lucgeral@gmail.com) on 2017-01-30T10:01:07Z (GMT) No. of bitstreams: 2 Dissertação - Lara Barroso Brito - 2016.pdf: 19284674 bytes, checksum: 73aa3e2fc34b886b960712220045839d (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) / Made available in DSpace on 2017-01-30T10:01:07Z (GMT). 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For that, we used the phytotoxicity test with seeds of tomato (Lycopersicon esculentum), cucumber (Cucumis sativus) and lettuce (Lactuca sativa), brine shrimp toxicity assay (Artemia salina), and embryo-larval toxicity test zebrafish (D. rerio), considering the lethal and sublethal effects and biomarkers determinations. AMX showed no toxicity to seeds of tomato, cucumber and lettuce in relation to seed germination and root elongation endpoints. For microcrustacean A. salina, AMX did not induce significant mortality after 24 h and 48 h exposure (LC50 > 100 mg/L) and it was classified as non-toxic (not categorized) according to the Globally Harmonized System (GHS). AMX also did not cause significant mortality in embryos and larvae zebrafish during 168 h of exposure. It had no significant effect on embryos hatching and larvae equilibrium. However, AMX significantly increased the larvae size at 6.25, 12.5 and 25 mg/L. Catalase (CAT), glutathione S-transferase (GST) and lactate dehydrogenase (LDH) activities in embryos and larvae of zebrafish were inhibited at 12.5 mg/L of AMX, 6.25, 12.5, 25, 50 and 100 mg/L of AMX and 1.5, 3.0, 6.25 and 12.5 mg/L of AMX, respectively. Therefore, AMX showed no significant acute toxicity to tested organisms, but it induced sublethal effects on larvae zebrafish in concentrations greater than those found in the aquatic environment, indicating that long-term chronic exposures must be investigated. / Os fármacos e insumos farmacêuticos podem ser introduzidos no ambiente de forma direta, ou seja, através do descarte doméstico ou por efluentes da indústria farmacêutica, e ainda indiretamente, por meio da excreção humana e animal. Os antibióticos são considerados contaminantes emergentes, uma vez que são detectados em concentrações muito baixas no ambiente e seus efeitos sobre o ambiente e saúde humana permanecem incertos. Os β- lactâmicos representam mais de 70% dos antibióticos consumidos no Brasil. Assim, dentro deste contexto, este trabalho propôs avaliar o impacto ambiental do antibiótico amoxicilina (AMX) em diferentes organismos, considerando a sua presença nos recursos hídricos. Para tanto foram utilizados os ensaios de fitotoxicidade com sementes de tomate (Lycopersicon esculentum), pepino (Cucumis sativus) e alface (Lactuca sativa) e de toxicidade aguda com Artemia salina, assim como o teste com o estágio embriolarval de zebrafish (Danio rerio), considerando os efeitos letais, subletais e atividade de biomarcadores enzimáticos. A AMX não foi tóxica para as sementes de tomate, pepino e alface, não apresentando diferenças estatísticas significativas para os parâmetros de germinação das sementes e do desenvolvimento das raízes. Para o microcrustáceo A. salina, a AMX não induziu mortalidade significativa com valores de CL50 maior que 100 mg/L para 24 h e 48 h de exposição, sendo classificada como não tóxica (não categorizada) de acordo com o Globally Harmonized System (GHS). A AMX não provocou mortalidade significante nos embriões e larvas de zebrafish durante as 168 h de exposição, assim como não alterou significativamente a eclosão dos embriões e o equilíbrio de larvas de zebrafish. Entretanto, o antibiótico aumentou significativamente o tamanho das larvas desse peixe nas concentrações de 6,25; 12,5 e 25 mg/L. As atividades da catalase (CAT), da glutationa Stransferase (GST) e da lactato desidrogenase (LDH) de embriões e larvas de peixezebra foram inibidas significativamente nas exposições à 12,5 mg/L de AMX, 6,25; 12,5; 25; 50 e 100 mg/L de AMX e 1,5; 3,0; 6,25 e 12,5 mg/L de AMX, respectivamente. Portanto, o antibiótico AMX não apresenta toxicidade aguda relevante para os organismos testados, mas causa alguns efeitos subletais em larvas de zebrafish em concentrações superiores às encontradas no ambiente aquático, o que indica a necessidade de se investigar exposições a esse composto a longo prazo.

Diabetes mellitus (DM) is a chronic disease characterized by hyperglycemia, which is related to oxidative stress and plays an important role in the development of other diseases and tissue damage, such as liver and kidney damage. Thus, it is important for studies with potential antioxidant that may reduce the deleterious effects of oxidative stress due to diabetes. In this sense, N-acetylcysteine (NAC) is used as a hepatoprotective drug in the treatment of acute poisoning by paracetamol to reduce oxidative damage. Along these lines, the aims of this study were to evaluate biomarkers of oxidative stress such as reduced glutathione (GSH), glutathione peroxidase (GPx), superoxide dismutase (SOD), malondialdehyde (MDA) and delta aminolevulinate acid dehydratase (ALA-D) in liver and kidneys of controls and animals with diabetes induced after treatment with NAC. Treatments consisted of intraperitoneal administration of 25 mg / kg and 75 mg / kg N-acetylcysteine. In the liver, MDA levels were significantly increased in the diabetic group compared to controls, treatment with 75 mg / kg reduced the levels of MDA, being similar to the control group. GSH levels of the enzyme was found to be highest in kidney and liver of diabetic animals than controls, and treatment with NAC led to these reduced levels in the liver of diabetic animals, but in the kidney, no changes. The levels of SOD and GPx decreased in the liver of diabetic animals compared to control, and administration of NAC did not alter these indices. Diabetes also reduced the activity of ALA-D in the liver, and treatment with 25 mg/ kg NAC did with this activity increased significantly. In the kidney, both doses of NAC increased the levels of ALA-D in diabetic animals. The results suggest that NAC may be more effective in the liver, the organ that suffers most oxidative changes, and especially in groups of diabetic animals. / O diabetes mellitus (DM) é uma doença crônica caracterizada pela hiperglicemia, que está relacionada Com o estresse oxidativo, o qual possui papel importante no desenvolvimento de outras patologias e danos teciduais, tais como dano hepático e renal. Dessa forma, faz-se importante à realização de estudos com possíveis antioxidantes, que possam diminuir os efeitos deletérios do estresse oxidativo decorrentes do diabetes. Neste sentido, a N-acetilcisteína (NAC) é um medicamento utilizado como hepatoprotetor por estimular a síntese de Glutationa Reduzida, diminuindo o dano oxidativo. Nesta linha, o objetivo deste trabalho foi avaliar o efeito antioxidante da NAC nos tecidos renal e hepático de ratos diabéticos através dos biomarcadores do estresse oxidativo como: glutationa reduzida (GSH), glutationa peroxidase (GPx), superóxido dismutase (SOD), malondialdeído (MDA) e ácido delta aminolevulinato desidratase (ALA-D) no fígado e rins de animais controles e com diabetes induzida, tratados e não tratados com NAC. Os tratamentos consistiram em administrações intraperitoneais de 25 mg/Kg e 75 mg/Kg de N-acetilcisteína. No fígado, os níveis de MDA foram significativamente aumentados no grupo diabético comparados ao grupo controle. O tratamento com 75 mg/Kg foi capaz de reduzir os níveis de MDA, ficando semelhantes ao grupo controle. Os níveis da GSH mostrou-se mais elevada no rim e no fígado dos animais diabéticos do que dos controles, e o tratamento com a NAC fez com que esses níveis fossem reduzidos no fígado dos animais diabéticos, entretanto no rim, não houve alterações. Os níveis de SOD e GPx diminuíram no fígado dos animais diabéticos quando comparados ao controle, e a administração de NAC não alterou esses índices. O diabetes também diminuiu a atividade da ALA-D no fígado, e o tratamento com a 25 mg/Kg NAC fez com essa atividade aumentasse significativamente. No tecido renal, ambas as doses de NAC elevaram os níveis de ALA-D nos animais diabéticos. Diante dos resultados encontrados, comparando-se os tecidos renal e hepático dos ratos controles com os diabéticos tratados com NAC, sugere-se que a NAC demonstrou diminuir o dano oxidativo mais no fígado do que no rim.