Resumo: As branquias de crustaceos constituem uma interface seletiva entre o ambiente externo e o eio interno e sua funcao e localizacao expoe suas celulas a alteracoes do ambiente aquatico, como, por exemplo, variacoes de salinidade e presenca de contaminantes. Metais como o chumbo (Pb) tem sido registrados em ecossistemas aquaticos em niveis acima do estabelecido pela legislacao brasileira. Alguns estudos indicam que crustaceos decapodes acumulam metais em orgaos como as branquias, sendo que a toxicidade do Pb esta associada a um desequilibrio osmotico e ionico em animais aquaticos. Portanto, o objetivo deste trabalho e avaliar in vitro a interferencia deste metal sobre celulas branquiais de especies de crustaceos com distintos padroes de osmorregulacao. Para tanto, antes de analisar a interferencia do metal foi realizada uma caracterizacao osmo-ionica de duas especies (Hepatus pudibundus . marinha e Callinectes ornatus . marinha/estuarina) diante de diluicao da agua do mar. Os animais foram expostos a condicao controle (33 ñ 0,5h) e a agua do mar diluida (25 ñ 0,5h e 25 ñ 8h), e apos exposicao foi retirada a hemolinfa para medida da osmolalidade e dosagem de ions (Na+, Cl-, K+ e Mg++). Tambem foi retirada uma amostra do musculo da quela e as branquias. No musculo e nas branquias foram medidos o teor de hidratacao e a concentracao de NPS (substancias positivas a ninidrina). Nas branquias tambem foi medida a atividade das enzimas Na+K+ATPase (NaK),e Anidrase Carbonica (AC). Conforme esperado H. pudibundus osmoconforma quando em agua diluida enquanto C. ornatus osmorregula. Ambas as especies mantiveram a hidratacao de seus tecidos sendo que o musculo de H. pudibundus utiliza a liberacao e NPS para a manutencao da agua tecidual. Nao houve alteracao na atividade da AC e a atividade da NaK diminuiu significativamente ja em 0,5 h de exposicao a agua diluida em ambas as especies. Os resultados indicam que os animais utilizam diferentes estrategias de regulacao osmotica e ionica para lidar com a diminuicao de salinidade, enquanto H. pudibundus depende mais de IIR (regulacao isosmotica intracelular) para tolerar a diluicao, C. ornatus tampona parcialmente a variacao do meio extracelular atraves de AER (regulacao anisosmotica extracelular), dependendo menos de IIR. Apos a caracterizacao osmo-ionica, foram realizados os experimentos in vitro da toxicidade do Pb. Foi analisada a toxicidade de quatro concentracoes de chumbo - Pb(NO3)2 (1, 10, 20 e 40ƒÊM) - sobre a viabilidade celular branquial em 3 diferentes tempos experimentais (1, 3 e 6 horas). Os resultados indicam que a toxicidade do Pb sobre as celulas branquiais e dose- e tempo- dependente, e que as celulas de H. pudibundus parecem ser mais sensiveis ao chumbo do que as celulas de C. ornatus. Alem disso, foi analisada a capacidade das celulas branquiais de regular volume diante de hiposmoticidade (choque hipo de 75 e 50%) e a influencia do Pb sobre a manutencao de volume celular em condicoes isosmoticas (isosmoticidade associada a duas ncentracoes de Pb . 10 e 40ƒÊM). Sem a presenca do Pb, as celulas branquiais de ambas as especies sao perfeitamente capazes de regulacao de volume celular diante do choque hiposmotico 75%. Celulas branquiais de C. ornatus entretanto apresentaram um pequeno inchaco durante o choque hiposmotico de maior intensidade (50%), enquanto celulas de H. pudibundus ainda apresentaram capacidade de regulacao de volume. Na presenca de Pb, mesmo que sob isosmoticidade, as celulas branquiais de ambas as especies perderam volume. Celulas de H. pudibundus apresentaram cerca de 15% de reducao de volume em ambas concentracoes de Pb testadas (10 e 40ƒÊM), celulas de C. ornatus foram menos sensiveis a concentracao de 10ƒÊM e apresentaram cerca de 10% de reducao de volume, enquanto na concentracao de 40ƒÊM o volume perdido foi tambem de cerca de 15%. Esses resultados indicam que o Pb promove de alguma forma um desequilibrio osmotico fazendo com que as celulas percam agua. Quando o Pb 10ƒÊM foi associado ao choque hiposmotico de 75% e 50%, celulas de C. ornatus perderam ainda mais volume enquanto celulas de H. pudibundus se mostraram capazes de regular volume celular. Foram entao analisadas as possiveis vias de atuacao do Pb sobre os mecanismos de regulacao de volume celular atraves da utilizacao de inibidores dessas vias associados a isosmoticidade, a isosmoticidade + 0ƒÊMPb e a hiposmoticidade 75% + 10ƒÊMPb. Para inibir canais de Ca2+, Na+K+ATPase e aquaporinas foram utlizados: verapamil, ouabaina e cloreto de mercurio, respectivamente. Os resultados indicam que as diferencas da influencia do Pb encontradas na regulacao de volume celular entre as duas especies se referem ao padrao de regulacao osmotica e ionica e grau de capacidade de regulacao de volume que as especies apresentam. C. ornatus parece ser mais suscetivel a alteracoes de volume celular por infl encia do Pb devido a maior entrada do metal atraves de fluxos ionicos para a absorcao de sal inerentemente presentes nas celulas branquiais, comuns a um organismo osmorregulador. Canais de Ca2+ parecem ser via de entrada de Pb, e aquaporina parece ser alvo de toxicicidade do Pb pelo menos em H. pudibundus. O Pb parece nao interferir na atividade da NaK em nenhuma das especies. Por fim foi realizada a identificacao de um possivel mecanismo de defesa branquial, o mecanismo MXR, assim como sua inducao pelas 4 concentracoes de Pb testadas. As branquias de ambos os animais apresentam esse mecanismo que possui maior atividade nas concentracoes mais baixas de Pb (1 e 10ƒÊM), e nao existe inducao do mecanismo nas concentracoes mais altas (20 e 40ƒÊM). Nossos resultados indicam que os efeitos toxicos do chumbo podem ser diferentes conforme a estrategia osmotica e ionica adotada por animais aquaticos e sugerem ainda que celulas de organismos osmorreguladores sao mais suscetiveis a contaminacao por metal do que celulas de organismos smoconformadores, principalmente em situacoes de reducao de salinidade.

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:33:25Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2009-05-25Bitstream added on 2014-06-13T20:24:55Z : No. of bitstreams: 1 gaspar_af_dr_botfm.pdf: 479621 bytes, checksum: c410da6a3836e0f572669f507194c3d0 (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / A exposição ao chumbo (Pb) exerce papel relevante no desenvolvimento da hipertensão arterial. Sabe-se que as vias NO/GMPc e AMPc e a Na+-K+ ATPase participam na modulação do tono e da contratilidade do músculo liso vascular. Investigou-se as alterações de pressão arterial (PA) e de reatividade vascular à acetilcolina, ao nitroprussiato e ao isoproterenol, bem como a atividade funcional da Na+/K+ ATPase vascular de ratos recém-desmamados e adultos expostos ou não ao Pb nos períodos pré-natal e de amamentação, com enfoque sobre a célula endotelial. Para tanto, curvas concentração-efeito à acetilcolina, nitroprussiato, isoproterenol e potássio foram obtidas em anéis de aorta torácica com e sem endotélio de ratos recém-desmamados e adultos expostos ao chumbo durante a prenhez e amamentação. A exposição perinatal ao Pb determinou hipertensão arterial em proles recém-desmamadas [PA (mmHg): controle 107,1 ± 1,8; Pb 117,8* ± 3,9] e proles adultas [PA (mmHg): controle 126,1 ± 1,1; Pb 139,6* ± 1,6], associada a uma diminuição de sensibilidade ao K+ [CE50 (M): controle 1,93 (1,67 – 2,22); Pb 2,58*(2,14 – 3,11)]. *P < 0,05, n= 6-20. Contudo, nenhuma alteração do relaxamento induzido pelos demais agentes vasodilatadores foi observada. Esses dados sugerem que a hipertensão arterial induzida pela exposição perinatal ao Pb acontece independentemente de alterações nas vias de transdução para a vasodilatação NO/GMPc e b-adrenoceptor/AMPc. Ainda, uma diminuição na modulação endotelial... / Exposure to lead (Pb) has a role in the development of hypertension. It is known that the NO/cGMP and cAMP pathways and Na+-K+ ATPase are involved in the modulation of tone and contractility of vascular smooth muscle. It was investigated the changes in blood pressure (BP) and vascular reactivity to acetylcholine, nitroprusside and isoproterenol, as well as the functional activity of vascular Na+/K+ ATPase of weaned and adult rats exposed or not to Pb during pregnancy and lactation, focusing on the endothelial cell. Concentration-effect curves to acetylcholine, nitroprusside, isoproterenol and potassium were obtained in rings of thoracic aorta with and without endothelium of weaned and adult rats exposed to Pb during pregnancy and lactation. The perinatal exposure to Pb determined arterial hypertension in weaned offsprings [BP (mmHg): control 107,1 ± 1,8; Pb 117,8* ± 3,9] and adult rats [BP (mmHg): control 126,1 ± 1,1; Pb 139,6* ± 1,6], associated with a decreased sensitivity to K+ [EC50 (M): control 1,93 (1,67 – 2,22); Pb 2,58*(2,14 – 3,11)]. *P < 0.05, n= 6-20. However, no change in relaxation induced by other vasodilator agents was observed. These data suggest that the hypertension induced by perinatal Pb-exposure occurs independently of changes in the transduction pathways for NO/cGMP and b-adrenoceptor/AMPc vasodilation... (Complete abstract click electronic access below)

Orientador: Sandra Cordellini / Banca: Ione P. Lemonica / Banca: Luiz B. B. da Silva / Banca: Carlos A. Lazarini / Banca: Alaor A. Almeida / Resumo: A exposição ao chumbo (Pb) exerce papel relevante no desenvolvimento da hipertensão arterial. Sabe-se que as vias NO/GMPc e AMPc e a Na+-K+ ATPase participam na modulação do tono e da contratilidade do músculo liso vascular. Investigou-se as alterações de pressão arterial (PA) e de reatividade vascular à acetilcolina, ao nitroprussiato e ao isoproterenol, bem como a atividade funcional da Na+/K+ ATPase vascular de ratos recém-desmamados e adultos expostos ou não ao Pb nos períodos pré-natal e de amamentação, com enfoque sobre a célula endotelial. Para tanto, curvas concentração-efeito à acetilcolina, nitroprussiato, isoproterenol e potássio foram obtidas em anéis de aorta torácica com e sem endotélio de ratos recém-desmamados e adultos expostos ao chumbo durante a prenhez e amamentação. A exposição perinatal ao Pb determinou hipertensão arterial em proles recém-desmamadas [PA (mmHg): controle 107,1 ± 1,8; Pb 117,8* ± 3,9] e proles adultas [PA (mmHg): controle 126,1 ± 1,1; Pb 139,6* ± 1,6], associada a uma diminuição de sensibilidade ao K+ [CE50 (M): controle 1,93 (1,67 - 2,22); Pb 2,58*(2,14 - 3,11)]. *P < 0,05, n= 6-20. Contudo, nenhuma alteração do relaxamento induzido pelos demais agentes vasodilatadores foi observada. Esses dados sugerem que a hipertensão arterial induzida pela exposição perinatal ao Pb acontece independentemente de alterações nas vias de transdução para a vasodilatação NO/GMPc e b-adrenoceptor/AMPc. Ainda, uma diminuição na modulação endotelial... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: Exposure to lead (Pb) has a role in the development of hypertension. It is known that the NO/cGMP and cAMP pathways and Na+-K+ ATPase are involved in the modulation of tone and contractility of vascular smooth muscle. It was investigated the changes in blood pressure (BP) and vascular reactivity to acetylcholine, nitroprusside and isoproterenol, as well as the functional activity of vascular Na+/K+ ATPase of weaned and adult rats exposed or not to Pb during pregnancy and lactation, focusing on the endothelial cell. Concentration-effect curves to acetylcholine, nitroprusside, isoproterenol and potassium were obtained in rings of thoracic aorta with and without endothelium of weaned and adult rats exposed to Pb during pregnancy and lactation. The perinatal exposure to Pb determined arterial hypertension in weaned offsprings [BP (mmHg): control 107,1 ± 1,8; Pb 117,8* ± 3,9] and adult rats [BP (mmHg): control 126,1 ± 1,1; Pb 139,6* ± 1,6], associated with a decreased sensitivity to K+ [EC50 (M): control 1,93 (1,67 - 2,22); Pb 2,58*(2,14 - 3,11)]. *P < 0.05, n= 6-20. However, no change in relaxation induced by other vasodilator agents was observed. These data suggest that the hypertension induced by perinatal Pb-exposure occurs independently of changes in the transduction pathways for NO/cGMP and b-adrenoceptor/AMPc vasodilation... (Complete abstract click electronic access below) / Doutor