A fumonisina B1 (FB1) é um metabólito secundário produzido principalmente por Fusarium verticilioides em diversos tipos de alimentos, principalmente o milho, o qual constitui a base para composição de rações para várias espécies de animais domésticos. A FB1 é particularmente tóxica para suínos, cujas manifestações clínicas são evidentes em animais expostos a altas concentrações de FB1 na ração (em geral, acima de 30 mg/kg). No entanto, são escassos os estudos sobre os efeitos da FB1 em suínos alimentados com rações contendo baixas concentrações de fumonisinas, as quais são mais prováveis de serem encontradas em condições de campo. O objetivo do estudo foi avaliar os efeitos da exposição de suínos a baixos níveis de FB1 na ração, durante 28 dias, sobre o ganho de peso, consumo de ração, peso relativo de órgãos e aspectos histológicos do baço, fígado, pulmões, rins, coração e esôfago, a resposta imune e a determinação do resíduo de FB1 em materiais biológicos como plasma, urina e fezes. Vinte e quatro suínos foram distribuídos em 4 grupos experimentais e alimentados com rações contendo 0 mg (controle), 3,0 mg, 6,0 mg ou 9,0 mg FB1/kg de ração. As diferentes dietas não afetaram (P>0,05) o ganho de peso e nem o peso relativo dos órgãos analisados. Não foram constatadas lesões macroscópicas ou histopatológicas no esôfago, rins, coração e fígado. No entanto, foram observadas lesões histopatológicas nos pulmões de todos os suínos alimentados com rações contaminadas com fumonisinas, indicando que nenhum dos níveis de FB1 usados no experimento poderia ser considerado como seguro para suínos. Ainda, a FB1 não alterou as concentrações de imunoglobulinas totais, por outro lado, diminuiu a resposta imunológica dos suínos vacinados com Stellamune®, como também reduziu a expressão de citocinas pro-inflamatórias. As concentrações plasmáticas de FB1 residual encontradas permaneceram constantes ao longo dos 28 dias de exposição, nos suínos que se alimentaram com 3,0 mg FB1/kg de ração. Por outro lado, os níveis de FB1 no plasma variaram de 400,3 ± 19,6 pg/mL a 260,6 ± 61,6 pg/mL nos animais expostos a 6,0 mg FB1/kg de ração, e de 1127 ± 494,5 pg/mL a 460,7 ± 69,5 pg/mL nos animais expostos a 9,0 mg FB1/kg de ração, entre os dias 7 e 28 dias de exposição, respectivamente. Em relação aos níveis residuais de FB1 eliminados na urina, embora com variações ao longo dos 28 dias de exposição, foram encontrados níveis que variaram de 28,53 ± 17,9 ng/mL a 16,1 ± 22 ng/ml na urina dos suínos expostos com 3,0 mg FB1/kg de ração, de 47,4 ± 26,4 ng/mL a 24,12 ± 26 ng/mL nos suínos expostos a 6,0 mg FB1/kg de ração e de 75,05 ± 55,2 ng/mL a 18,9 ± 4,4 ng/mL nos suínos expostos a 9,0 mg FB1/kg de ração. Os níveis de FB1 residual eliminados nas fezes permaneceram constantes nos animais expostos com 3,0 mg FB1/kg de ração entre 2,26 ± 1,6 mg/kg e 3,25 ± 2,26 mg/kg, variando de 5,18 ± 1,6 mg/kg a 10,6 ± 2,3 mg/kg, e de 8,16 ± 6,8 mg/kg a 13,8 ± 4,8 mg/kg, nos suínos expostos a 6,0 mg FB1/kg de ração e 9,0 mg FB1/kg de ração, respectivamente. Os resíduos de FB1 encontrados nas fezes decaíram a partir de 21 dias de exposição a FB1 em suínos expostos a 6,0 mg FB1/kg de ração, porém, estes níveis permaneceram constantes entre o dia 21 e 28 em suínos expostos 9,0 mg FB1/kg de ração, indicando uma baixa absorção da toxina em todos os tratamentos. As correlações entre a FB1 eliminada nas fezes (mg/kg) e os níveis de FB1 ingeridos por suínos (mg FB1/animal) foram significativas (P<0,05) em todos os dias. Foram observadas correlações significativas (P<0,05) entre a ingestão de FB1 nos diferentes tratamentos e as concentrações de FB1 na urina e no plasma aos 7 e 28 dias, respectivamente. Deste modo, a quantificação de FB1 na urina e plasma é adequada como biomarcador da ingestão de baixos níveis FB1 no início (7 dias) e no final (28 dias) do período de intoxicação, respectivamente. São necessários novos estudos sobre os mecanismos de ação tóxica da FB1 em suínos, sobretudo em condições de exposição prolongada a níveis baixos de contaminação na ração. / Fumonisin B1 (FB1) is a secondary metabolite produced mainly by Fusarium verticilioides in various types of foods, particularly corn, which is the basis for various feed composition for domestic animals. FB1 is particularly toxic to swine, which clinical manifestations are clearly observed in animals exposed to high concentrations of FB1 in the diet (generally above 30 mg/kg). However, there are few studies on the effects of FB1 in pigs fed diets containing low concentrations of fumonisin, which are more probable to be found in field conditions. The objective of the study was to evaluate the effects of piglets exposed to low levels of FB1 in the feed for 28 days on weight gain, feed intake, relative weight of organs and histological aspects of the spleen, liver, lungs, kidneys, heart and esophagus, immune response and the determination of FB1 residue in biological materials such as plasma, urine and feces. Twenty-four pigs were divided into 4 experimental groups and fed diets containing 0 mg (control), 3.0 mg, 6.0 mg or 9.0 mg FB1/kg diet. The different diets did not affect (P> 0.05) weight gain or the relative weight of the analyzed organs. Macroscopic and microscopic lesions were not observed in the esophagus, liver, kidneys and heart. However, histopathological lesions were observed in the lungs of all pigs fed diets contaminated with fumonisin, indicating that none of FB1 levels used in the experiment could be considered as safe for pigs. Furthermore, the dietary FB1 did not alter the concentrations of total immunoglobulins, although it decreased the immune response of pigs vaccinated with Stellamune® and also reduced the expression of pro-inflammatory cytokines. The FB1 concentrations in plasma of pigs fed 3.0 mg FB1/kg diet remained constant over the 28 days of exposure. Moreover, FB1 plasma levels ranged from 400.3 ± 19.6 pg/ mL to 260.6 ± 61.6 pg/mL in animals exposed to 6.0 mg FB1/kg of diet and 1,127 ± 494.5 pg/mL to 460.7 ± 69.5 pg/mL in animals exposed to 9.0 mg FB1/kg diet, between 7 and 28 days of exposure, respectively. In relation to residual FB1 eliminated in urine, although a variation over the 28 days of exposure was observed, the levels ranged from 17.9 ± 28.53 ng/mL to 16.1 ± 22 ng/mL in urine of pigs exposed with 3.0 mg FB1/kg, 47.4 ± 26.4 ng/mL to 24.12 ± 26 ng/mL in pigs exposed to 6.0 mg FB1/kg, and 75.05 ± 55.2 ng/mL to 18.9 ± 4.4 ng/mL in pigs exposed to 9.0 mg FB1/kg of feed. Residual FB1 levels eliminated in the feces remained constant in animals exposed to 3.0 mg FB1/kg diet, with values of 2.26 ± 1.6 mg/g to 3.25 ± 2.26 mg/kg; in pigs fed 6.0 or 9.0 mg FB1/kg feed, the levels found in feces were 5.18 ± 1.6 mg/kg to 10.6 ± 2.3 mg/kg and 8.16 ± 6.8 mg/kg to 13.8 ± 4.8 mg/kg, respectively. The FB1 residues found in feces decreased from 21 days in pigs exposed to 6.0 mg FB1/kg of feed; however, these levels remained constant between 21 and 28 in pigs exposed to 9.0 mg FB1/kg of feed, indicating a low absorption of toxin in all treatments. Significant (P<0,.05) correlations were found between the FB1 excreted in feces (mg/kg) and the FB1 ingested (mg FB1/animal). The correlations between the ingested FB1 in the different treatments and the residual FB1 levels in urine or plasma were also significant (P<0.05) on days 7 and 28 of intoxication, respectively. Thus the quantification of FB1 in urine or plasm is suitable as biomarker of ingestion of low levels of FB1 at the beginning (7 days) or at the end (28 days) of the intoxication period, respectively. Further studies are needed on the mechanisms of toxic action of FB1 in pigs especially under conditions of prolonged exposure to low levels of contamination in the feed.

A fumonisina B1 (FB1) é um metabólito secundário produzido principalmente por Fusarium verticilioides em diversos tipos de alimentos, principalmente o milho, o qual constitui a base para composição de rações para várias espécies de animais domésticos. A FB1 é particularmente tóxica para suínos, cujas manifestações clínicas são evidentes em animais expostos a altas concentrações de FB1 na ração (em geral, acima de 30 mg/kg). No entanto, são escassos os estudos sobre os efeitos da FB1 em suínos alimentados com rações contendo baixas concentrações de fumonisinas, as quais são mais prováveis de serem encontradas em condições de campo. O objetivo do estudo foi avaliar os efeitos da exposição de suínos a baixos níveis de FB1 na ração, durante 28 dias, sobre o ganho de peso, consumo de ração, peso relativo de órgãos e aspectos histológicos do baço, fígado, pulmões, rins, coração e esôfago, a resposta imune e a determinação do resíduo de FB1 em materiais biológicos como plasma, urina e fezes. Vinte e quatro suínos foram distribuídos em 4 grupos experimentais e alimentados com rações contendo 0 mg (controle), 3,0 mg, 6,0 mg ou 9,0 mg FB1/kg de ração. As diferentes dietas não afetaram (P>0,05) o ganho de peso e nem o peso relativo dos órgãos analisados. Não foram constatadas lesões macroscópicas ou histopatológicas no esôfago, rins, coração e fígado. No entanto, foram observadas lesões histopatológicas nos pulmões de todos os suínos alimentados com rações contaminadas com fumonisinas, indicando que nenhum dos níveis de FB1 usados no experimento poderia ser considerado como seguro para suínos. Ainda, a FB1 não alterou as concentrações de imunoglobulinas totais, por outro lado, diminuiu a resposta imunológica dos suínos vacinados com Stellamune®, como também reduziu a expressão de citocinas pro-inflamatórias. As concentrações plasmáticas de FB1 residual encontradas permaneceram constantes ao longo dos 28 dias de exposição, nos suínos que se alimentaram com 3,0 mg FB1/kg de ração. Por outro lado, os níveis de FB1 no plasma variaram de 400,3 ± 19,6 pg/mL a 260,6 ± 61,6 pg/mL nos animais expostos a 6,0 mg FB1/kg de ração, e de 1127 ± 494,5 pg/mL a 460,7 ± 69,5 pg/mL nos animais expostos a 9,0 mg FB1/kg de ração, entre os dias 7 e 28 dias de exposição, respectivamente. Em relação aos níveis residuais de FB1 eliminados na urina, embora com variações ao longo dos 28 dias de exposição, foram encontrados níveis que variaram de 28,53 ± 17,9 ng/mL a 16,1 ± 22 ng/ml na urina dos suínos expostos com 3,0 mg FB1/kg de ração, de 47,4 ± 26,4 ng/mL a 24,12 ± 26 ng/mL nos suínos expostos a 6,0 mg FB1/kg de ração e de 75,05 ± 55,2 ng/mL a 18,9 ± 4,4 ng/mL nos suínos expostos a 9,0 mg FB1/kg de ração. Os níveis de FB1 residual eliminados nas fezes permaneceram constantes nos animais expostos com 3,0 mg FB1/kg de ração entre 2,26 ± 1,6 mg/kg e 3,25 ± 2,26 mg/kg, variando de 5,18 ± 1,6 mg/kg a 10,6 ± 2,3 mg/kg, e de 8,16 ± 6,8 mg/kg a 13,8 ± 4,8 mg/kg, nos suínos expostos a 6,0 mg FB1/kg de ração e 9,0 mg FB1/kg de ração, respectivamente. Os resíduos de FB1 encontrados nas fezes decaíram a partir de 21 dias de exposição a FB1 em suínos expostos a 6,0 mg FB1/kg de ração, porém, estes níveis permaneceram constantes entre o dia 21 e 28 em suínos expostos 9,0 mg FB1/kg de ração, indicando uma baixa absorção da toxina em todos os tratamentos. As correlações entre a FB1 eliminada nas fezes (mg/kg) e os níveis de FB1 ingeridos por suínos (mg FB1/animal) foram significativas (P<0,05) em todos os dias. Foram observadas correlações significativas (P<0,05) entre a ingestão de FB1 nos diferentes tratamentos e as concentrações de FB1 na urina e no plasma aos 7 e 28 dias, respectivamente. Deste modo, a quantificação de FB1 na urina e plasma é adequada como biomarcador da ingestão de baixos níveis FB1 no início (7 dias) e no final (28 dias) do período de intoxicação, respectivamente. São necessários novos estudos sobre os mecanismos de ação tóxica da FB1 em suínos, sobretudo em condições de exposição prolongada a níveis baixos de contaminação na ração. / Fumonisin B1 (FB1) is a secondary metabolite produced mainly by Fusarium verticilioides in various types of foods, particularly corn, which is the basis for various feed composition for domestic animals. FB1 is particularly toxic to swine, which clinical manifestations are clearly observed in animals exposed to high concentrations of FB1 in the diet (generally above 30 mg/kg). However, there are few studies on the effects of FB1 in pigs fed diets containing low concentrations of fumonisin, which are more probable to be found in field conditions. The objective of the study was to evaluate the effects of piglets exposed to low levels of FB1 in the feed for 28 days on weight gain, feed intake, relative weight of organs and histological aspects of the spleen, liver, lungs, kidneys, heart and esophagus, immune response and the determination of FB1 residue in biological materials such as plasma, urine and feces. Twenty-four pigs were divided into 4 experimental groups and fed diets containing 0 mg (control), 3.0 mg, 6.0 mg or 9.0 mg FB1/kg diet. The different diets did not affect (P> 0.05) weight gain or the relative weight of the analyzed organs. Macroscopic and microscopic lesions were not observed in the esophagus, liver, kidneys and heart. However, histopathological lesions were observed in the lungs of all pigs fed diets contaminated with fumonisin, indicating that none of FB1 levels used in the experiment could be considered as safe for pigs. Furthermore, the dietary FB1 did not alter the concentrations of total immunoglobulins, although it decreased the immune response of pigs vaccinated with Stellamune® and also reduced the expression of pro-inflammatory cytokines. The FB1 concentrations in plasma of pigs fed 3.0 mg FB1/kg diet remained constant over the 28 days of exposure. Moreover, FB1 plasma levels ranged from 400.3 ± 19.6 pg/ mL to 260.6 ± 61.6 pg/mL in animals exposed to 6.0 mg FB1/kg of diet and 1,127 ± 494.5 pg/mL to 460.7 ± 69.5 pg/mL in animals exposed to 9.0 mg FB1/kg diet, between 7 and 28 days of exposure, respectively. In relation to residual FB1 eliminated in urine, although a variation over the 28 days of exposure was observed, the levels ranged from 17.9 ± 28.53 ng/mL to 16.1 ± 22 ng/mL in urine of pigs exposed with 3.0 mg FB1/kg, 47.4 ± 26.4 ng/mL to 24.12 ± 26 ng/mL in pigs exposed to 6.0 mg FB1/kg, and 75.05 ± 55.2 ng/mL to 18.9 ± 4.4 ng/mL in pigs exposed to 9.0 mg FB1/kg of feed. Residual FB1 levels eliminated in the feces remained constant in animals exposed to 3.0 mg FB1/kg diet, with values of 2.26 ± 1.6 mg/g to 3.25 ± 2.26 mg/kg; in pigs fed 6.0 or 9.0 mg FB1/kg feed, the levels found in feces were 5.18 ± 1.6 mg/kg to 10.6 ± 2.3 mg/kg and 8.16 ± 6.8 mg/kg to 13.8 ± 4.8 mg/kg, respectively. The FB1 residues found in feces decreased from 21 days in pigs exposed to 6.0 mg FB1/kg of feed; however, these levels remained constant between 21 and 28 in pigs exposed to 9.0 mg FB1/kg of feed, indicating a low absorption of toxin in all treatments. Significant (P<0,.05) correlations were found between the FB1 excreted in feces (mg/kg) and the FB1 ingested (mg FB1/animal). The correlations between the ingested FB1 in the different treatments and the residual FB1 levels in urine or plasma were also significant (P<0.05) on days 7 and 28 of intoxication, respectively. Thus the quantification of FB1 in urine or plasm is suitable as biomarker of ingestion of low levels of FB1 at the beginning (7 days) or at the end (28 days) of the intoxication period, respectively. Further studies are needed on the mechanisms of toxic action of FB1 in pigs especially under conditions of prolonged exposure to low levels of contamination in the feed.

Submitted by Rosangela Silva (rosangela.silva3@unioeste.br) on 2017-08-30T14:53:20Z No. of bitstreams: 2 Ana Julia Penteado.pdf: 1485037 bytes, checksum: 723d1b3bedb90392ef459d2a4cedeca8 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) / Made available in DSpace on 2017-08-30T14:53:20Z (GMT). No. of bitstreams: 2 Ana Julia Penteado.pdf: 1485037 bytes, checksum: 723d1b3bedb90392ef459d2a4cedeca8 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Previous issue date: 2017-02-07 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / Lithium carbonate is the main drug used to treat bipolar disorder. This medicine has a narrow therapeutic range and is usually used in a chronic way by the patients, generating the need for therapeutic monitoring by means of plasma lithium quantification. In addition, records of toxic effects from chronic medical use reinforce the need for a tool that assists in the treatment. Thus, a reliable methodology for the quantification of lithium and a therapeutic adjuvant emerge as a means to improve the quality of life of the patient. In our work, we used the flame atomic absorption spectrometer to validate the method for quantification of lithium and the results were satisfactory, because they complied with the required criteria, assuring the reliability of the method. In order to find a therapeutic adjuvant, N-acetylcysteine (NAC) was studied for presenting important characteristics against the toxic effects caused by lithium. In our results lithium presented toxic effects mainly inducing oxidative stress, while the coadministration of NAC reversed this effect in the liver, kidney and brain organs. The use of NAC as a therapeutic adjuvant has been shown to be promising, however, further studies need to be performed to better understand this relationship. / O carbonato de lítio é o principal medicamento utilizado no tratamento do transtorno bipolar. Este medicamento possuí estreita faixa terapêutica e geralmente é utilizado de forma crônica pelos pacientes, gerando a necessidade da monitorização terapêutica por meio da quantificação plasmática de lítio. Além disso, os registros de efeitos tóxicos decorrentes do uso medicinal crônico remetem a necessidade de uma ferramenta que auxilie no tratamento. Desta forma, uma metodologia confiável para a quantificação de lítio e um adjuvante terapêutico surgem como meios de melhorar a qualidade de vida do paciente. Em nosso trabalho, utilizamos o espectrômetro de absorção atômica de chama para validar um método para quantificação de lítio e os resultados foram satisfatórios, pois cumpriram os critérios exigidos, assegurando a confiabilidade do método. Com foco em buscar um adjuvante terapêutico, a N-acetilcisteína (NAC) foi estudada por apresentar características importantes contra os efeitos tóxicos causados pelo lítio. Em nossos resultados o lítio apresentou efeitos tóxicos principalmente induzindo o estresse oxidativo, enquanto que a coadministração de NAC reverteu esse efeito nos órgãos fígado, rim e cérebro. O uso da NAC como adjuvante terapêutico mostrou ser promissor, porém, mais estudos precisam ser realizados para entender melhor essa relação.

Os modelos mistos são apropriados na análise de dados longitudinais, agrupados e hierárquicos, permitindo descrever e comparar os perfis médios de respostas, levando em conta a variabilidade e a correlação entre as unidades experimentais de um mesmo grupo e entre os valores observados na mesma unidade experimental ao longo do tempo, assim como a heterogeneidade das variâncias. Esses modelos possibilitam a análise de dados desbalanceados, incompletos ou irregulares com relação ao tempo. Neste trabalho, buscou-se mostrar a flexibilidade dos modelos lineares mistos e a sua importância na análise de dados toxicológicos longitudinais. Os modelos lineares mistos foram utilizados para analisar os efeitos de dose no ganho de peso de ratos adultos machos e fêmeas, em teste de toxicidade por doses repetidas e também os efeitos de fase de gestação e dose nos perfis de pesos de filhotes de ratas tratadas. Foram comparados os modelos lineares mistos de regressão polinomial de grau 3, spline e de regressão por partes, ambos com um único ponto de mudança na idade média de abertura dos olhos dos filhotes, buscando o mais apropriado para descrever o crescimento dos mesmos ao longo do período de amamentação. São apresentados os códigos escritos no SAS/STAT para a análise exploratória dos dados, ajuste, comparação e validação dos modelos. Espera-se que o detalhamento da teoria e das aplicações apresentado contribua para a compreensão, interesse e uso desta metodologia por estatísticos e pesquisadores da área. / Mixed models are appropriate in the analysis of longitudinal, grouped and hierarchical data, allowing describe and compare the average response profiles, taking into account the variability and correlation among the experimental units of the same group and among the values observed over the time in the same experimental unit, as well as the heterogeneity of variances. These models allow the analysis of unbalanced, incomplete or irregular data with respect to time. This work aimed to show the flexibility of linear mixed models and its importance in the analysis of longitudinal toxicological data. Linear mixed models were used to evaluate the effects of doses in the body weight gain of adult male and female Wistar rats, in repeated doses toxicity test and also the effects of pregnancy period and dose in the pups growth of treated dams. It were compared the linear mixed models of third degree polynomial regression, spline and piecewise regression, both with a single point of change in the average time of pups eyes opening, searching for the most appropriate one to describe their growth along the lactation period. The SAS/STAT codes used for exploratory data analysis, comparison and validation of fitted models are presented. It is expected that the detailing of the theory and of the applications presented contribute with the understanding, interest and use of this methodology by statisticians and researchers in the area.

Os modelos mistos são apropriados na análise de dados longitudinais, agrupados e hierárquicos, permitindo descrever e comparar os perfis médios de respostas, levando em conta a variabilidade e a correlação entre as unidades experimentais de um mesmo grupo e entre os valores observados na mesma unidade experimental ao longo do tempo, assim como a heterogeneidade das variâncias. Esses modelos possibilitam a análise de dados desbalanceados, incompletos ou irregulares com relação ao tempo. Neste trabalho, buscou-se mostrar a flexibilidade dos modelos lineares mistos e a sua importância na análise de dados toxicológicos longitudinais. Os modelos lineares mistos foram utilizados para analisar os efeitos de dose no ganho de peso de ratos adultos machos e fêmeas, em teste de toxicidade por doses repetidas e também os efeitos de fase de gestação e dose nos perfis de pesos de filhotes de ratas tratadas. Foram comparados os modelos lineares mistos de regressão polinomial de grau 3, spline e de regressão por partes, ambos com um único ponto de mudança na idade média de abertura dos olhos dos filhotes, buscando o mais apropriado para descrever o crescimento dos mesmos ao longo do período de amamentação. São apresentados os códigos escritos no SAS/STAT para a análise exploratória dos dados, ajuste, comparação e validação dos modelos. Espera-se que o detalhamento da teoria e das aplicações apresentado contribua para a compreensão, interesse e uso desta metodologia por estatísticos e pesquisadores da área. / Mixed models are appropriate in the analysis of longitudinal, grouped and hierarchical data, allowing describe and compare the average response profiles, taking into account the variability and correlation among the experimental units of the same group and among the values observed over the time in the same experimental unit, as well as the heterogeneity of variances. These models allow the analysis of unbalanced, incomplete or irregular data with respect to time. This work aimed to show the flexibility of linear mixed models and its importance in the analysis of longitudinal toxicological data. Linear mixed models were used to evaluate the effects of doses in the body weight gain of adult male and female Wistar rats, in repeated doses toxicity test and also the effects of pregnancy period and dose in the pups growth of treated dams. It were compared the linear mixed models of third degree polynomial regression, spline and piecewise regression, both with a single point of change in the average time of pups eyes opening, searching for the most appropriate one to describe their growth along the lactation period. The SAS/STAT codes used for exploratory data analysis, comparison and validation of fitted models are presented. It is expected that the detailing of the theory and of the applications presented contribute with the understanding, interest and use of this methodology by statisticians and researchers in the area.