Orientador: Wilma De Grava Kempinas / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Biologia / Made available in DSpace on 2018-08-18T07:15:54Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Favareto_AnaPaulaAlves_D.pdf: 3408294 bytes, checksum: 07cb538c7ea4ad8d35f1e4016a6ead92 (MD5) Previous issue date: 2011 / Resumo: A cisplatina é um dos agentes quimioterápicos mais amplamente utilizados e efetivos para tratar neoplasias. Entretanto, seu uso é muitas vezes dificultado pela ocorrência de efeitos colaterais graves, especialmente sobre a reprodução. Apesar da ampla utilização de cisplatina para tratamento de câncer testicular, que afeta principalmente indivíduos jovens, não foram encontrados relatos sobre os efeitos reprodutivos tardios causados pelo tratamento durante a peri-puberdade. Este quimioterápico causa ligações cruzadas com DNA espermático, que podem afetar a progênie de sobreviventes do câncer. Assim, os objetivos do presente estudo foram avaliar os efeitos da administração de cisplatina durante a peri-puberdade sobre parâmetros reprodutivos e a reversibilidade destes efeitos na idade adulta. Também foram avaliadas as implicações do tratamento paterno com cisplatina sobre a progênie, inclusive sobre a reprodução da prole masculina adulta. Ratos machos peri-púberes Wistar (45 dias de idade) foram distribuídos em dois grupos: Controle e Cisplatina (CP: 1mg/kg/dia, 5 dias consecutivos/semana durante 3 semanas, ip.). O estudo foi realizado em dois experimentos e as avaliações foram feitas nas idades de 66 (idade pós-púbere, avaliação imediata) e 140 (idade adulta, avaliação tardia) dias, considerando: 1) peso de órgãos, níveis séricos de gonadotrofinas e testosterona, contagens, motilidade e morfologia espermáticas, histo-morfometria testicular, dinâmica da espermatogênese, número de células de Sertoli e apoptose de células germinativas. 2) comportamento sexual, fertilidade e testosterona intratesticular foram avaliados nos machos tratados e desenvolvimento fetal, crescimento pós-natal e desenvolvimento sexual em sua prole masculina e feminina. Além disso, parâmetros reprodutivos foram examinados na progênie masculina adulta. No final da terapia com cisplatina, os ratos apresentaram reduções na produção e reservas espermáticas, na porcentagem de espermatozóides com movimento progressivo, diâmetro tubular, testosterona intratesticular e potencial de fertilidade, e aumento de túbulos seminíferos TUNEL-positivos, de espermatozóides imóveis e perdas pré-implantação, quando comparados aos controle. Ademais, ratos pós-púberes, tratados com cisplatina, apresentaram histologia testicular e comportamento sexual alterados. Os níveis séricos de gonadotrofinas e testosterona, a morfologia espermática, a dinâmica da espermatogênese e o número de células de Sertoli foram comparáveis entre os grupos experimentais, em ambas as idades. Não foram observados efeitos adversos no desenvolvimento fetal e na instalação da puberdade na progênie do grupo tratado com cisplatina. No entanto, a descida testicular foi atrasada e o crescimento pós-natal foi prejudicado nestes animais (avaliação imediata). Além disso, peso da vesícula seminal, contagem espermática no epidídimo e histologia testicular da prole adulta foram afetados pela exposição paterna à cisplatina (avaliação imediata). A espermatogênese foi o único parâmetro da progênie alterado na avaliação tardia. As alterações encontradas nos machos pós-púberes tratados com cisplatina foram recuperadas na idade adulta, com exceção da motilidade espermática e danos à histologia testicular. A persistência destes efeitos, apesar da fertilidade não alterada após acasalamento natural, pode ter implicações para a função reprodutiva de homens jovens submetidos à terapia contra o câncer, devido à menor eficiência reprodutiva em humanos, quando comparados aos ratos. Os resultados também sugerem que os efeitos da administração de cisplatina durante a peri-puberdade podem ser transmitidos, afetando a progênie mesmo em uma futura paternidade na idade adulta / Abstract: Cisplatin is one of the most widely used and effective chemotherapeutic agents to treat several human malignancies. Nevertheless, its use is often hampered by the onset of serious side effects, especially on reproduction. Despite the widespread use of cisplatin for treatment of testicular cancer, which affects mainly young men, no reports were found about late reproductive effects caused by treatment during peri-puberty. This chemotherapeutic cause cross-links with sperm DNA, which may affect progeny of cancer survivors. Thus, the goals of the present study were to evaluate effects of the cisplatin administration during peri-puberty on several reproductive endpoints and the reversibility of these effects in adulthood. Moreover, implications of paternal treatment with cisplatin on progeny outcome, including reproduction of the adult male offspring, were evaluated. Peri-pubertal Wistar male rats (45 days old) were distributed into 2 groups. Control and Cisplatin (CP: 1mg/kg/day, 5 consecutive days/week, for 3 weeks, ip.). The study was conducted in two steps and evaluations were performed at ages of 66 (post-pubertal age, short-term evaluation) and 140 (adult age, long-term evaluation) days on: 1) organ weights, serum gonadotropins and testosterone levels, sperm counts, motility and morphology, testicular histo-morphometry, spermatogenesis kinetics, Sertoli cell number and apoptosis of germ cells. 2) sexual behavior, fertility and intratesticular testosterone were evaluated in the treated male and fetal development, postnatal growth and sexual development in its male and female progeny. In addition, fertility and other reproductive endpoints were examined in adult male offspring. At the end of CP-therapy, rats showed reductions in sperm production and reserves, sperm with progressive movement, tubular diameter, intratesticular testosterone and fertility potential, but increased numbers of TUNEL-positive seminiferous tubules, immotile sperm and pre-implantation losses compared to control. Furthermore, CP-treated post-pubertal rats displayed impaired testicular histology and sexual behavior. Serum gonadotropins and testosterone levels, sperm morphology, spermatogenesis kinetics and Sertoli cell number were comparable between experimental groups at both ages. No adverse effects in fetal development and puberty onset were seen in the offspring from CP-treated group. However, testicular descent was delayed and postnatal growth was impaired in these animals at short-term evaluation. Moreover, seminal vesicle weight, epididymal sperm count and testicular histology from adult progeny were affected by paternal exposure to cisplatin at short-term evaluation. In progeny, spermatogenesis was the unique parameter changed at long-term evaluation. Alterations found in post-pubertal CP-treated male were recovered at adulthood, except for sperm motility and damage to testicular histology. The persistence of these cisplatin effects, despite the unaltered fertility after natural mating in rats, may have implications for reproductive function of young men undergoing cancer-therapy, given the lower reproductive efficiency in humans compared to rats. Additionally, results suggest that effects of cisplatin administration during peri-puberty may be heritably transmitted and affect adversely the progeny even in a future paternity at adulthood / Doutorado / Biologia Celular / Doutor em Biologia Celular e Estrutural

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Selenium (Se) is an essential trace element for man and is known for its role in regulating growth and development of the fetus and newborn. Furthermore, Se is a micronutrient required for normal spermatogenesis and, therefore, essential for normal male reproductive function. However, it is well known that this element, depending of dose, can be highly toxic to several species of animals. Diphenyl diselenide [(PhSe)2] is a Se-compound widely used as intermediate in organic synthesis, as a consequence, the risk of human exposure to this chemical at the workplace may increase. Several studies demonstrated that (PhSe)2 is an organoselenium compound with potential therapeutic use. The present study evaluates the effects of single maternal subcutaneous injection of 50 and 100 mg/kg (PhSe)2 at gestational days (GD) 6, 10 or 17 in Wistar rats (article 1). The highest dose of (PhSe)2 was also administered at GD7-12. External and internal fetal soft-tissue examination was performed at GD20. No mortality was observed in fetuses or dams at any (PhSe)2 treatment. Neither did exposure to (PhSe)2 cause significant changes to fetal body weight, organ weight, or fetal size when dministered at GD6-8, 10-12 or 17. Exposure to 100 mg/kg (PhSe)2 at GD 9 produced significant changes in fetal biometry (crown-rump (CR) length) and body weight. No increase in the proportion of fetuses with external visible abnormalities was observed in groups exposed to (PhSe)2. Skeletal anomalies were observed in fetuses in the GD 9-11 treatment groups and included incomplete ossification of cranial bones, misshapen and incomplete ossification of sternebrae, reduced sternebrae number, wavy and extra ribs, incomplete ossification of fore and hindpaw bones and incomplete ossification of sacral and caudal bones. We conclude that maternal administration of (PhSe)2 during GD 7-12 led to increased incidences of these skeletal variations or anomalies, but did not cause externally visible malformations in rat fetuses. Another focus of this study was the evaluation of the effect of paternal exposure to (PhSe)2 on the development of progeny of Wistar male rats (article 2). Male rats were exposed to (PhSe)2 subcutaneously for 4 weeks (wk) at the dose of 5.0 mg/kg and 8 weeks at the dose of 2.5 mg/kg, prior to mating with unexposed females. No lethality was noted in any group. At term of exposure period, 4-wk-exposed male rats presented significant decrease in the body weight. Sex organ weights were similar in (PhSe)2-exposed and control male groups. The number of implantation sites in females mated with males exposed to (PhSe)2 for 8-wk was significantly higher than those of the respective control group. Male exposure to (PhSe)2, administered for 4- and 8-wk, did not change fetal body weight. Gross examination of fetuses from 4- and 8-wk-exposed groups did not reveal the appearance of external anomalies. Examination of live fetuses for ossification centers did not show any significant difference between groups. No increase in the incidence of skeletal anomalies was observed in fetuses obtained from females impregnated with (PhSe)2-exposed males. The current study indicated that (PhSe)2 given sub-chronically (4 or 8 weeks) to male rats had no adverse effects on their progeny. On the basis of results mentioned above, it is possible conclude that (PhSe)2 is a compound with low developmental toxicity, since adverse effects observed were only manifested at a high level dose. Of particular importance, (PhSe)2 possess its pharmacological properties at doses lower than these tested here. / O selênio (Se) é um elemento traço essencial para humanos e desempenha uma importante função durante a gestação, regulando o crescimento e desenvolvimento de fetos e recém-nascidos. Além disso, o Se é um micronutriente requerido para o processo da espermatogênese e, portanto, essencial para a função reprodutiva em machos. Entretanto, o elemento Se, dependendo da dose, pode ser tóxico para diversas espécies de animais. O disseleneto de difenila [(ØSe)2] é um composto de Se amplamente utilizado como intermediário em reações de síntese orgânica, o que aumenta o risco de intoxicação por exposição ocupacional a este composto. Existem diversos estudos demonstrando que o (ØSe)2 possui propriedades farmacológicas. O presente estudo avaliou os efeitos da administração subcutânea, única, de (ØSe)2 nas doses de 50 ou 100 mg/kg no 6°, 10° ou 17° dia da gestação de ratas Wistar (artigo 1). Os estudos com a maior dose de (ØSe)2 (100 mg/kg) foram estendidos a outros dias da gestação (7° ao 12°). No 20° dia de gestação foi realizada uma laparotomia para a retirada dos fetos e a observação do aparecimento de malformações morfológicas externas e esqueléticas. Não foram observadas mortes maternas e fetais nos grupos expostos ao (ØSe)2. A exposição ao (∅Se)2 não causou alterações significativas nos parâmetros de desenvolvimento avaliados (peso e comprimento fetal), com exceção da exposição a 100 mg/kg de (∅Se)2 no 9° dia de gestação, a qual produziu mudanças significativas na biometria fetal: diminuição do comprimento longitudinal e do peso corporal do feto. Não foi observado um aumento significativo no aparecimento de malformações fetais nos grupos expostos ao (∅Se)2. A exposição ao (∅Se)2 aumentou a incidência de alterações na ossificação do esqueleto dos fetos, principalmente nos grupos tratados no 9°, 10° e 11° dia de gestação sem afetar a sobrevivência dos mesmos. As alterações observadas incluem: ossificação incompleta dos ossos do crânio, das vértebras sacrais e caudais e dos ossos das patas anteriores e posteriores. Além disso, foram observadas alterações nas esternebras das quais, destacam-se: malformação, número reduzido e incompleta ossificação. Um número extra de costelas e costelas onduladas também foi observado. Portanto, com base nos resultados encontrados, concluímos que a exposição materna ao (ØSe)2 leva ao aumento na incidência de alterações esqueléticas nos fetos, sem causar o aparecimento de malformações externas visíveis e sem afetar a sobrevivência dos mesmos. Outro foco deste estudo foi avaliar o grau de toxicidade da exposição sub-crônica ao (ØSe)2 sobre o desenvolvimento da prole de ratos Wistar (artigo 2). Os ratos foram expostos ao composto pela via subcutânea por um período de 4 (na dose de 5,0 mg/kg) ou 8 semanas (2,5 mg/kg) antes do período de acasalamento. Não foram observadas mortes em nenhum dos grupos e, ao final do período de exposição, apenas os animais tratados com o composto por um período de 4 semanas apresentaram uma redução significativa do peso corporal. O peso dos órgãos sexuais masculinos (testículos e epidídimos) não foi alterado pelo tratamento. Foi observado um aumento significativo no número de sítios de implantações nas fêmeas acasaladas com os machos expostos ao (ØSe)2 por um período de 8 semanas. Em relação aos parâmetros fetais, não foram observadas anomalias externas e nem mudanças no peso em ambos os grupos tratados com o (ØSe)2 (4 ou 8 semanas). Não foram observadas diferenças significativas no desenvolvimento do esqueleto dos fetos expostos a este composto. O presente estudo demonstrou que a exposição sub-crônica (4 ou 8 semanas) ao (ØSe)2 não causou efeitos adversos sobre a prole de ratos Wistar. Tendo em vista os dados obtidos no presente estudo, é possível concluir que o composto (ØSe)2 apresenta baixa toxicidade desenvolvimental, uma vez que os efeitos adversos observados neste estudo se manifestam apenas em uma dose muito alta. É importante salientar que o (ØSe)2 desempenha suas propriedades farmacológicas em doses mais baixas do que as testadas neste trabalho.