Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Mercury is a metal without physiological functions in human body and is toxic to
human beings. This metal has many applications in industry and, therefore it is very
important in occupational and environmental exposure. The toxicity of mercury depends
on the form of the metal and can affect several organs, such as brain, kidney and liver.
In addition, mercury can cause alteration in hematological and immunological systems.
The oxidative stress seems to be involved in toxicity induced by mercury, since this
metal may cause an increase in the production of reactive oxygen species (ROS) and
disturbances in enzymatic and non-enzymatic antioxidant defense systems. Thus, in
addition to conventional therapies using chelating agents, therapies using antioxidants
are tested in an attempt to reduce the toxic effects of this metal. Since diphenyl
diselenide (PhSe)2 has several pharmacological properties, including antioxidant action,
our goal was to verify the effect of this compound in different models of exposure to
mercuric chloride (HgCl2) in mice. The use of another antioxidant agent, Nacetylcysteine
(NAC), and a chelating agent of reference, 2,3-dimercapto-1-propanosulfonato (DMPS), were also evaluated. The results showed that the
concomitant and acute exposure to HgCl2 and therapeutic agents tested presented toxic
effects. In fact, the administration of DMPS and NAC, in animals exposed to HgCl2,
caused renal toxicity in mice, which was evidenced by an increase in the urea and
creatinine levels and by reduction on renal Na+, K+-ATPase activity. This can be
explained by a possible formation of complexes between the metal and these agents.
The administration of (PhSe)2 caused 100% of death in animals exposed to HgCl2. The
toxic effects of HgCl2 + (PhSe)2 association affects the hepatic tissue and especially the
renal tissue. Hepatic damage was characterized by an increase in the lipid peroxidation
levels and reduction in catalase activity from animals of HgCl2 + (PhSe)2 group. Renal
damage was characterized by biochemical markers in plasma and urine of mice.
Moreover, mice exposed to the association between HgCl2 and (PhSe)2 showed
inhibitions in renal glutathione S-transferase (GST) and Na+, K+-ATPase activities. The
oxidative damage in renal tissue was evidenced by increase in the lipid peroxidation
levels and increase in ascorbic acid concentration in mice exposed to HgCl2 + (PhSe)2
group. Increased levels of hemoglobin and hematocrit were also observed in mice of
HgCl2 + (PhSe)2 group and renal damage seems to be involved in this effect. The
formation of a complex between HgCl2 and (PhSe)2, which displays pro-oxidant activity,
is the most probably hypothesis to explain this toxicity. We observed also that the
preventive therapy with (PhSe)2 was effective in protecting against immunological and
hematological alterations induced by subchronic HgCl2 exposure. In fact, exposure to
HgCl2 caused anemia in mice, which was observed by reducing in the hemoglobin,
erythrocytes and hematocrit levels. Moreover, levels of leukocytes and platelets were
also reduced by exposure to HgCl2. The immunological changes were evidenced by
increase in immunoglobulins levels. All these changes, hematological and
immunological, were reduced by (PhSe)2 pre-treatment. The antioxidant activity of this
selenium compound seems to be involved in this mechanism of protection, as well as
the formation of a inactive ternary complex between mercury, selenium and
selenoprotein P. (PhSe)2 also presented similar effects when compared to DMPS in
restored renal and hematological damage observed after subchronic exposure to HgCl2.
The hematological changes (decrease in erythrocytes, leukocytes and platelets levels)
and changes in renal tissue, observed by increase in the plasmatic urea, creatinine, and
uric acid levels and renal lipid peroxidation, induced by exposure to HgCl2, were
reversed by (PhSe)2 and DMPS, individually administered. However, the combined use
of (PhSe)2 and DMPS did not present good results, since the individual therapies with
these two agents were more effective than the combined administration. Based on these
results, we can conclude that the use of (PhSe)2 against the HgCl2 toxicity should be
further studied, since, depending on the experimental model, the results can be
beneficial or there may be a potentiation of the toxic effects of mercury. / O mercúrio (Hg) é um elemento ainda sem função fisiológica no organismo
humano, sendo tóxico aos seres vivos. Este metal possui ampla aplicação na indústria
sendo, portanto, bastante importante na exposição ocupacional e ambiental. A
toxicidade do mercúrio depende da forma deste metal e pode afetar inúmeros órgãos,
tais como o cérebro, os rins e o fígado e, ainda, causar alterações hematológicas e
imunológicas. O estresse oxidativo parece estar envolvido na toxicidade induzida pelo
mercúrio, uma vez que este metal pode causar um aumento na produção de espécies
reativas de oxigênio (EROs) e distúrbios nos sistemas de defesa antioxidante
enzimáticos e não-enzimáticos. Desta forma, além das terapias convencionais por meio
de agentes quelantes, terapias utilizando agentes antioxidantes são testadas na
tentativa de reduzir os efeitos tóxicos deste metal. Considerando que o composto
disseleneto de difenila (PhSe)2 possui inúmeras propriedades farmacológicas, dentre as
quais destaca-se a sua ação antioxidante, o nosso objetivo foi verificar o efeito deste
composto em diferentes modelos de exposição ao cloreto de mercúrio (HgCl2) em
camundongos. As utilizações de outro agente antioxidante, a N-acetilcisteína (NAC), e
de um agente quelante de referência, o ácido 2,3-dimercapto-1-propanosulfônico
(DMPS), também foram avaliadas. Os resultados obtidos demonstraram que quando o
HgCl2 foi administrado de forma aguda e a utilização dos agentes terapêuticos testados
ocorreu de forma concomitante, efeitos tóxicos decorrentes destas interações foram
observados. De fato, a administração de NAC e DMPS, em animais expostos ao HgCl2,
causou toxicidade renal nos camundongos, o que foi evidenciado através de um
aumento nos níveis de uréia e creatinina e através da redução na atividade da enzima
Na+, K+-ATPase renal. Esta toxicidade foi devida a uma possível formação de
complexos tóxicos entre o metal e estes agentes. A administração de (PhSe)2 causou
100% de morte nos animais expostos ao HgCl2. Os efeitos tóxicos decorrentes desta
associação afetam o tecido hepático e, principalmente, o tecido renal. O dano hepático
foi caracterizado pelo aumento nos níveis de peroxidação lipídica e redução na
atividade da enzima catalase nos animais do grupo HgCl2 + (PhSe)2. O dano renal foi
caracterizado através de marcadores bioquímicos no plasma e na urina dos
camundongos. Além disso, os camundongos expostos a associação entre o HgCl2 e o
(PhSe)2 apresentaram inibições na atividade das enzimas glutationa S-transferase
(GST) e Na+, K+-ATPase renal. O dano oxidativo no tecido renal foi evidenciado através
do aumento nos níveis de peroxidação lipídica e aumento na concentração de ácido
ascórbico nos camundongos expostos ao HgCl2 e ao (PhSe)2, de forma concomitante.
Elevados valores de hemoglobina e hematócrito também foram observados nos
camundongos do grupo HgCl2 + (PhSe)2 e o dano renal parece estar envolvido neste
efeito. A formação de um complexo entre o HgCl2 e o (PhSe)2, o qual apresenta
atividades pró-oxidantes, é a hipótese mais provável para explicar esta toxicidade. Foi
observado também que a terapia preventiva com o (PhSe)2 foi efetiva em proteger
contra os danos nos sistemas hematológico e imunológico induzidos de forma
subcrônica pelo HgCl2. De fato, a exposição ao HgCl2 causou anemia nos
camundongos, o que foi observado através da redução nos níveis de hemoglobina,
contagem de eritrócitos e no hematócrito. Além disso, os níveis de leucócitos e
plaquetas também foram reduzidos pela exposição ao metal. As alterações
imunológicas foram evidenciadas pelo aumento nos níveis de imunoglobulinas. Todas
estas alterações, hematológicas e imunológicas, foram reduzidas pelo pré-tratamento
com o (PhSe)2. A ação antioxidante deste composto de selênio parece estar envolvida
neste mecanismo de proteção, bem como a formação de um complexo ternário inerte
entre o mercúrio, o selênio e a selenoproteína P. O (PhSe)2 também foi tão efetivo
quanto o DMPS em reverter os danos renal e hematológico observados após a
exposição subcrônica ao HgCl2. As alterações hematológicas (diminuição nos níveis de
eritrócitos, leucócitos e plaquetas) e as alterações no tecido renal, observadas através
do aumento nos níveis de uréia, creatinina e ácido úrico plasmáticos e através da
peroxidação lipídica renal, induzidos pela exposição ao HgCl2, foram revertidas pelas
administrações individuais de (PhSe)2 e DMPS. Entretanto, a utilização do (PhSe)2 de
forma associada ao DMPS não apresentou bons resultados, uma vez que as
administrações individuais destes dois agentes foram mais eficazes do que a
administração combinada. Com base nos resultados obtidos, nós podemos concluir que
a utilização do (PhSe)2 em intoxicações pelo HgCl2 deve ser ainda mais estudada, já
que, dependendo do modelo experimental utilizado, os resultados podem ser benéficos
ou pode haver uma potencialização dos efeitos tóxicos do mercúrio.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:repositorio.ufsm.br:1/4407 |
| Date | 04 December 2008 |
| Creators | Brandão, Ricardo |
| Contributors | Nogueira, Cristina Wayne, Zeni, Gilson Rogério, Bianchini, Adalto, Morsch, Vera Maria, Emanuelli, Tatiana, Moretto, Maria Beatriz |
| Publisher | Universidade Federal de Santa Maria, Programa de Pós-Graduação em Ciências Biológicas: Bioquímica Toxicológica, UFSM, BR, Bioquímica |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | Portuguese |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/doctoralThesis |
| Format | application/pdf |
| Source | reponame:Repositório Institucional da UFSM, instname:Universidade Federal de Santa Maria, instacron:UFSM |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
| Relation | 200800000002, 400, 300, 300, 300, 500, 500, 500, 300, 0186436d-f662-4a5e-b36e-8c8ab8e10bf8, 17d8cf3f-5101-4223-bce7-29a1df79fd1a, afc5aca8-80fd-4127-aee9-3a01a0fa38b0, adbb60e8-e32a-4876-a79c-7d0c2958a757, 1729d469-a5bc-4844-9e57-f00c67f5576e, 7457e618-e257-4f1d-b319-f58982632184, d3123e16-13ba-4a8b-91b7-4559a4a0cdea |
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