Neste estudo foram investigados os efeitos da inalação crônica de cocaína crack na espermatogênese de camundongos púberes e maduros. Camundongos Balb/c machos de duas diferentes idades, jovem e adulta (n=20), foram expostos à fumaça de 5g de cocaína crack em uma câmara de inalação, 5 dias por semana, durante 2 meses. Animais controle (n=10) foram mantidos em biotério durante o período de experimentação. Análises morfométricas quantitativas de cortes histológicos de testículos foram feitas em microscopia óptica. A qualidade da espermatogênese foi avaliada durante a fase VII de maturação do epitélio seminífero, através da quantificação dos tipos celulares normais e degenerados presentes nos espaços intra e intertubular (células germinativas, células de Sertoli e células de Leydig). As diferenças foram consideradas significativas quando p<0,05. O número de túbulos seminíferos em fase VII por testículo mostrou significante redução (p=0,023) em animais jovens expostos. Houve redução significativa observada no número de células de Sertoli (p=0,000) e espermátides alongadas (p=0,005) de animais jovens expostos. A degeneração celular é aumentada em todos os grupos expostos, com maior severidade no grupo jovem (p=0,000). A inalação de fumaça de cocaína crack induz a alterações na espermatogênese, sendo sua toxicidade maior em animais jovens expostos durante a fase de maturação gonadal . Estes achados são de interesse na saúde pública e mais investigações devem ser feitas focando efeitos similares em homens. / In the present study, the effects of chronic inhalation of crack cocaine on the spermatogenesis of pubertal and mature mice were investigated. Balb/c mice of two different ages, young and adult (n=20), were exposed to the smoke of 5g of crack in an inhalation chamber for 5 days a week during 2 months. Correspondents control animals (n=10) were kept in animal house during experimentation. Morphological quantitative analyses of testis were made in optical microscope. The spermatogenesis was evaluated during phase VII of maturation of the seminiferous epithelium. The number of spermatogenesis cell types (germ cells and Sertoli cells), the germ cell degenerations and the intertubular Leydig cells population was scored. Differences were considered significant when p<0.05. The number of tubular phase VII per testis showed significant (p= 0,023) reduction in young exposed animals. Significant reductions (p=0,000) were observed in Sertoli cells and spermatids elongated (p=0,005) in young intoxicated animals. Apoptosis is also increased in all intoxicated groups being more severe in young groups (p=0,000). Inhalation of crack cocaine smoke induced spermatogenesis disruption of chronic exposed mice. Crack toxicity was more severe in pubertal mice when sexual gonad undergoes maturation. We think that our findings should be of public health concern and that further investigations focusing similar effects on human males are warranted.

Neste estudo foram investigados os efeitos da inalação crônica de cocaína crack na espermatogênese de camundongos púberes e maduros. Camundongos Balb/c machos de duas diferentes idades, jovem e adulta (n=20), foram expostos à fumaça de 5g de cocaína crack em uma câmara de inalação, 5 dias por semana, durante 2 meses. Animais controle (n=10) foram mantidos em biotério durante o período de experimentação. Análises morfométricas quantitativas de cortes histológicos de testículos foram feitas em microscopia óptica. A qualidade da espermatogênese foi avaliada durante a fase VII de maturação do epitélio seminífero, através da quantificação dos tipos celulares normais e degenerados presentes nos espaços intra e intertubular (células germinativas, células de Sertoli e células de Leydig). As diferenças foram consideradas significativas quando p<0,05. O número de túbulos seminíferos em fase VII por testículo mostrou significante redução (p=0,023) em animais jovens expostos. Houve redução significativa observada no número de células de Sertoli (p=0,000) e espermátides alongadas (p=0,005) de animais jovens expostos. A degeneração celular é aumentada em todos os grupos expostos, com maior severidade no grupo jovem (p=0,000). A inalação de fumaça de cocaína crack induz a alterações na espermatogênese, sendo sua toxicidade maior em animais jovens expostos durante a fase de maturação gonadal . Estes achados são de interesse na saúde pública e mais investigações devem ser feitas focando efeitos similares em homens. / In the present study, the effects of chronic inhalation of crack cocaine on the spermatogenesis of pubertal and mature mice were investigated. Balb/c mice of two different ages, young and adult (n=20), were exposed to the smoke of 5g of crack in an inhalation chamber for 5 days a week during 2 months. Correspondents control animals (n=10) were kept in animal house during experimentation. Morphological quantitative analyses of testis were made in optical microscope. The spermatogenesis was evaluated during phase VII of maturation of the seminiferous epithelium. The number of spermatogenesis cell types (germ cells and Sertoli cells), the germ cell degenerations and the intertubular Leydig cells population was scored. Differences were considered significant when p<0.05. The number of tubular phase VII per testis showed significant (p= 0,023) reduction in young exposed animals. Significant reductions (p=0,000) were observed in Sertoli cells and spermatids elongated (p=0,005) in young intoxicated animals. Apoptosis is also increased in all intoxicated groups being more severe in young groups (p=0,000). Inhalation of crack cocaine smoke induced spermatogenesis disruption of chronic exposed mice. Crack toxicity was more severe in pubertal mice when sexual gonad undergoes maturation. We think that our findings should be of public health concern and that further investigations focusing similar effects on human males are warranted.

A cocaína crack é a forma popular da cocaína nos dias de hoje, em decorrência do baixo custo relativo da droga e da rapidez dos seus efeitos no sistema nervoso central. São conhecidas alterações provocadas pela cocaína no coração de humanos e animais, sendo frequentes graves transtornos no sistema cardiovascular, muitas vezes fatais. Mas diante do crescente e preocupante aumento do uso dessa forma fumada da cocaína, particularmente pelos jovens, tornam-se necessários estudos experimentais utilizando-se a droga in natura, que não se encontra habitualmente disponibilizada para experimentos, diante das dificuldades legais. Este estudo objetivou a avaliação dos efeitos da inalação crônica da cocaína crack no coração de camundongos, tendo sido utilizados 24 animais BALB/c machos, jovens e adultos, 6 animais de cada grupo (n=6), que foram expostos à fumaça originada da queima de 5 g de cocaína, por 5 minutos, 5 dias da semana, durante 39 dias, em um período de dois meses; utilizouse uma câmara de inalação para a manutenção dos animais durante as sessões e os animais do grupo controle, em igual nº (n=6), foram mantidos no biotério em condições favoráveis. A droga teve como origem a apreensão policial (195,2 g) e o seu uso, na pesquisa previamente autorizada pela justiça. A análise farmacológica da droga constatou a presença de 57,66% de cocaína nas pedras de crack, satisfazendo as necessidades para a experiência. A quantificação de cocaína de 212,5 ng/ml no sangue dos animais também foi considerada representativa para os nossos objetivos de pesquisar alterações morfológicas no coração dos camundongos. Os resultados foram analisados pela One-Way-Anova e Modelo Linear Generalizado, e as diferenças consideradas significativas quando p< 0,05. Os estudos mostraram diminuição significativa da media (±DP) de peso dos corações nos animais expostos à droga, adultos e jovens, quando comparados com os grupos controles correspondentes. No grupo jovem, o aumento do número de núcleos, por área ventricular, pode ser relacionada com atrofia miocárdica dos ventrículos, direito e esquerdo (p< 0,001), demonstrada pela morfometria das fibras musculares estriadas cardíacas, utilizando-se o sistema de retículo de pontos. Nos adultos expostos, apesar da diminuição de peso do coração, a morfometria não constatou atrofia de miocárdio de nenhum dos lados (p> 0,05). Nos exames microscópicos das paredes ventriculares, com a coloração da hematoxilina-eosina, foi detectado, discreto número de fibras musculares cardíacas, com perda das estriações e hialinizações do citoplasma, favorecendo apoptose. A morfometria dos vasos coronarianos intramurais, com medições das luzes, camadas médias e adventícias demonstrou diminuição significativa da proporção (razão) luz/parede nos animais expostos, independente da idade, quando comparado com os grupos controle (p=0,001). Esses dados caracterizam a vasoconstrição por provável ação simpaticomimética da droga, justificando uma isquemia relativa no coração e conseqüente aumento da apoptose, bem documentada pela imunoistoquímica através da coloração do TUNEL. Esta imunocoloração marcou extensamente os núcleos de células apoptóticas, nos ventrículos direito e esquerdo dos animais expostos, quando comparado aos animais não expostos (p<0,001). A microscopia óptica com H&E e Picro-sirius sugeriu fibrose peri-adventicial nos animais expostos adultos A quantificação do colágeno, após a polarização, mostrou aumento não significativo, nos ramos coronarianos dos animais expostos adultos e interstício do ventrículo direito dos dois grupos expostos (p>0,05). As pesquisas realizadas com um modelo experimental inédito confirmam alterações anatomopatológicas já descritas na literatura, como a vasoconstrição com isquemia aguda e aumento da apoptose e mostram alterações ainda não referidas, em efeitos crônicos da cocaína, como a diminuição de peso do coração e atrofia do miocárdio. Os estudos, embora tenham limitações por não ter sido isolada outra substância eventualmente presente na amostra teste, constataram achados morfológicos importantes para a saúde pública, que devem ser pesquisados nas autópsias. Novos estudos são recomendados, utilizando-se outros tempos e ambientes de exposição, com e sem a associação de drogas, assim como porcentagens diferentes de cocaína no crack e isolando-se as substâncias presentes na droga in natura. / Crack cocaine is the currently popular form of cocaine, due to its low cost and rapid effects on the central nervous system. Alterations caused by cocaine on the hearts of humans and animals are well known and severe disorders in the cardiovascular system, which are sometimes fatal, are frequent. Considering the growing concern regarding the increase in the use of this smoked form of cocaine, especially by young individuals, it becomes necessary to carry out experimental studies using the drug in its natural form, which is not usually available for experiments due to legal difficulties. The present study aimed at assessing the effects of the chronic inhalation of crack cocaine on the hearts of mice. A total of 24 BALB/c male animals were used in the experiment, both young and old, with 6 animals in each group (n=6), which were exposed to crack cocaine smoke that resulted from the burning of 5 g of cocaine, for 5 minutes, 5 days a week, for 39 days, except on weekends and holidays, during a two-month period. An inhalation chamber was used to keep the animals during the sessions, whereas the same number of animals from the control group (n=6) were kept at the animal facility of the institution under favorable conditions. The drug had been originally apprehended by the police in the course of criminal investigations and its use in research was previously authorized by the Department of Justice. The pharmacological analysis of the drug verified the presence of 57.66% of cocaine in the crack rocks, which satisfied the criterion used for the experience. The quantification of cocaine at 212.5 ng/mL in the blood of the animals was also considered representative for our objectives of assessing morphological alterations in the hearts of mice. The results were analyzed by One-Way-ANOVA and Generalized Linear Model, and the differences were considered significant when p<0.05. The studies showed a significant difference in the mean (±SD) weight of the hearts of the animals exposed to the crack cocaine smoke, both young and adult ones, when compared to the corresponding control groups. In the young group, the increased number of nuclei per ventricular area might be related to the myocardial atrophy of the right and left ventricles (p<0.001), demonstrated by the morphometry of the striated heart muscle fibers, using the system of point reticulum. In the exposed adult animals, in spite of the decreased heart weight, the morphometry did not show myocardial atrophy in neither side (p>0.05). The microscopic assessment of the ventricular walls, carried out with hematoxylin and eosin (H&E) staining, showed a small number of heart muscle fibers with loss of striations and hyalinization of the cytoplasm, which favored apoptosis. The morphometry of the intramural coronary vessels, with lumen, medial and adventitial layer measurement, showed a significant decrease in the lumen/wall ratio in exposed animals, regardless of age, when compared to the control group (p=0.001). These data characterize vasoconstriction, due to the probable sympatheticomimetic action of the drug, which justifies a relative ischemia of the heart and a consequent increase in apoptosis, well documented by immunohistochemistry through TUNEL staining. This immunostaining extensively identified the nuclei of apoptotic cells in the right and left ventricles of the exposed animals, when compared to the non-exposed animals (p< 0.001). Optical microcopy with H&E and Picrosirius suggested periadventitial fibrosis in the adult exposed animals. Collagen quantification after polarization showed a non-significant increase in the coronary branches of the adult exposed animals and in the right ventricular interstitium in the two exposed groups (p>0.05). The present study, carried out using a novel experimental model, confirmed the presence of anatomopathological alterations that had been previously described in the literature, such as vasoconstriction with acute ischemia and increased apoptosis and showed alterations that had not been previously reported as being chronic effects of cocaine, such as decreased heart weight and myocardial atrophy. Although there were limitations, considering that other substances eventually present in the test sample were not identified, the present study demonstrated important morphological findings for public health, which must be studied in autopsies. Further studies are recommended, using other exposure durations and environments, with and without the association of drugs, as well as different percentages of cocaine in crack rocks and isolating the substances present in the drug in its natural form.

A cocaína crack é a forma popular da cocaína nos dias de hoje, em decorrência do baixo custo relativo da droga e da rapidez dos seus efeitos no sistema nervoso central. São conhecidas alterações provocadas pela cocaína no coração de humanos e animais, sendo frequentes graves transtornos no sistema cardiovascular, muitas vezes fatais. Mas diante do crescente e preocupante aumento do uso dessa forma fumada da cocaína, particularmente pelos jovens, tornam-se necessários estudos experimentais utilizando-se a droga in natura, que não se encontra habitualmente disponibilizada para experimentos, diante das dificuldades legais. Este estudo objetivou a avaliação dos efeitos da inalação crônica da cocaína crack no coração de camundongos, tendo sido utilizados 24 animais BALB/c machos, jovens e adultos, 6 animais de cada grupo (n=6), que foram expostos à fumaça originada da queima de 5 g de cocaína, por 5 minutos, 5 dias da semana, durante 39 dias, em um período de dois meses; utilizouse uma câmara de inalação para a manutenção dos animais durante as sessões e os animais do grupo controle, em igual nº (n=6), foram mantidos no biotério em condições favoráveis. A droga teve como origem a apreensão policial (195,2 g) e o seu uso, na pesquisa previamente autorizada pela justiça. A análise farmacológica da droga constatou a presença de 57,66% de cocaína nas pedras de crack, satisfazendo as necessidades para a experiência. A quantificação de cocaína de 212,5 ng/ml no sangue dos animais também foi considerada representativa para os nossos objetivos de pesquisar alterações morfológicas no coração dos camundongos. Os resultados foram analisados pela One-Way-Anova e Modelo Linear Generalizado, e as diferenças consideradas significativas quando p< 0,05. Os estudos mostraram diminuição significativa da media (±DP) de peso dos corações nos animais expostos à droga, adultos e jovens, quando comparados com os grupos controles correspondentes. No grupo jovem, o aumento do número de núcleos, por área ventricular, pode ser relacionada com atrofia miocárdica dos ventrículos, direito e esquerdo (p< 0,001), demonstrada pela morfometria das fibras musculares estriadas cardíacas, utilizando-se o sistema de retículo de pontos. Nos adultos expostos, apesar da diminuição de peso do coração, a morfometria não constatou atrofia de miocárdio de nenhum dos lados (p> 0,05). Nos exames microscópicos das paredes ventriculares, com a coloração da hematoxilina-eosina, foi detectado, discreto número de fibras musculares cardíacas, com perda das estriações e hialinizações do citoplasma, favorecendo apoptose. A morfometria dos vasos coronarianos intramurais, com medições das luzes, camadas médias e adventícias demonstrou diminuição significativa da proporção (razão) luz/parede nos animais expostos, independente da idade, quando comparado com os grupos controle (p=0,001). Esses dados caracterizam a vasoconstrição por provável ação simpaticomimética da droga, justificando uma isquemia relativa no coração e conseqüente aumento da apoptose, bem documentada pela imunoistoquímica através da coloração do TUNEL. Esta imunocoloração marcou extensamente os núcleos de células apoptóticas, nos ventrículos direito e esquerdo dos animais expostos, quando comparado aos animais não expostos (p<0,001). A microscopia óptica com H&E e Picro-sirius sugeriu fibrose peri-adventicial nos animais expostos adultos A quantificação do colágeno, após a polarização, mostrou aumento não significativo, nos ramos coronarianos dos animais expostos adultos e interstício do ventrículo direito dos dois grupos expostos (p>0,05). As pesquisas realizadas com um modelo experimental inédito confirmam alterações anatomopatológicas já descritas na literatura, como a vasoconstrição com isquemia aguda e aumento da apoptose e mostram alterações ainda não referidas, em efeitos crônicos da cocaína, como a diminuição de peso do coração e atrofia do miocárdio. Os estudos, embora tenham limitações por não ter sido isolada outra substância eventualmente presente na amostra teste, constataram achados morfológicos importantes para a saúde pública, que devem ser pesquisados nas autópsias. Novos estudos são recomendados, utilizando-se outros tempos e ambientes de exposição, com e sem a associação de drogas, assim como porcentagens diferentes de cocaína no crack e isolando-se as substâncias presentes na droga in natura. / Crack cocaine is the currently popular form of cocaine, due to its low cost and rapid effects on the central nervous system. Alterations caused by cocaine on the hearts of humans and animals are well known and severe disorders in the cardiovascular system, which are sometimes fatal, are frequent. Considering the growing concern regarding the increase in the use of this smoked form of cocaine, especially by young individuals, it becomes necessary to carry out experimental studies using the drug in its natural form, which is not usually available for experiments due to legal difficulties. The present study aimed at assessing the effects of the chronic inhalation of crack cocaine on the hearts of mice. A total of 24 BALB/c male animals were used in the experiment, both young and old, with 6 animals in each group (n=6), which were exposed to crack cocaine smoke that resulted from the burning of 5 g of cocaine, for 5 minutes, 5 days a week, for 39 days, except on weekends and holidays, during a two-month period. An inhalation chamber was used to keep the animals during the sessions, whereas the same number of animals from the control group (n=6) were kept at the animal facility of the institution under favorable conditions. The drug had been originally apprehended by the police in the course of criminal investigations and its use in research was previously authorized by the Department of Justice. The pharmacological analysis of the drug verified the presence of 57.66% of cocaine in the crack rocks, which satisfied the criterion used for the experience. The quantification of cocaine at 212.5 ng/mL in the blood of the animals was also considered representative for our objectives of assessing morphological alterations in the hearts of mice. The results were analyzed by One-Way-ANOVA and Generalized Linear Model, and the differences were considered significant when p<0.05. The studies showed a significant difference in the mean (±SD) weight of the hearts of the animals exposed to the crack cocaine smoke, both young and adult ones, when compared to the corresponding control groups. In the young group, the increased number of nuclei per ventricular area might be related to the myocardial atrophy of the right and left ventricles (p<0.001), demonstrated by the morphometry of the striated heart muscle fibers, using the system of point reticulum. In the exposed adult animals, in spite of the decreased heart weight, the morphometry did not show myocardial atrophy in neither side (p>0.05). The microscopic assessment of the ventricular walls, carried out with hematoxylin and eosin (H&E) staining, showed a small number of heart muscle fibers with loss of striations and hyalinization of the cytoplasm, which favored apoptosis. The morphometry of the intramural coronary vessels, with lumen, medial and adventitial layer measurement, showed a significant decrease in the lumen/wall ratio in exposed animals, regardless of age, when compared to the control group (p=0.001). These data characterize vasoconstriction, due to the probable sympatheticomimetic action of the drug, which justifies a relative ischemia of the heart and a consequent increase in apoptosis, well documented by immunohistochemistry through TUNEL staining. This immunostaining extensively identified the nuclei of apoptotic cells in the right and left ventricles of the exposed animals, when compared to the non-exposed animals (p< 0.001). Optical microcopy with H&E and Picrosirius suggested periadventitial fibrosis in the adult exposed animals. Collagen quantification after polarization showed a non-significant increase in the coronary branches of the adult exposed animals and in the right ventricular interstitium in the two exposed groups (p>0.05). The present study, carried out using a novel experimental model, confirmed the presence of anatomopathological alterations that had been previously described in the literature, such as vasoconstriction with acute ischemia and increased apoptosis and showed alterations that had not been previously reported as being chronic effects of cocaine, such as decreased heart weight and myocardial atrophy. Although there were limitations, considering that other substances eventually present in the test sample were not identified, the present study demonstrated important morphological findings for public health, which must be studied in autopsies. Further studies are recommended, using other exposure durations and environments, with and without the association of drugs, as well as different percentages of cocaine in crack rocks and isolating the substances present in the drug in its natural form.