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Previous issue date: 2015-02-18 / The ethanol exposure during early embryonic development can cause morphological and behavioral changes even when ingested in low doses. Growth retardation, microcephaly and mental retardation are some of the features observed in children with FAS (fetal alcohol syndrome) whose mothers ingested ethanol during pregnancy. The mechanisms by which ethanol affects embryonic development and cause such changes have not been fully elucidated. The increase in the extracellular adenosine levels after chronic and acute exposure to ethanol indicates that the purinergic system has an important role in this situation. Adenosine is a neuromodulator that acts through the activation of metabotropic receptors type P1 (A1, A2A, A2B and A3) and can act as an endogenous neuroprotector. In the extracellular space, adenosine can be produced by sequential hydrolysis of adenosine triphosphate (ATP) held by ectonucleotidases, a cascade of a family of enzymes located on the cell surface, which the key process to hydrolyze to adenosine is performed by ecto-5'-nucleotidase. The use of zebrafish in toxicology studies and development offers a number of advantages. Its size and breeding allow the maintenance of a large quantity of fish in a relatively small space. The production of a large number of eggs and the development occurs rapidly, and progresses through well-defined steps. Recent studies have employed the zebrafish as a model for fetal alcohol syndrome and demonstrated that embryonic exposure to ethanol results in phenotypes comparable to those observed in other vertebrate models. The objective of this study was to evaluate the role of adenosine metabolism in the morphological and locomotor parameters of zebrafish larvae exposed to ethanol. The results showed that in addition to morphological damage already known, there is a change in the enzymatic activity of ecto-5'-nucleotidase in larvae of seven days, in both treatments, acute and chronic, independent of gene expression form, which in time was not changed. Pre-treatment with AOPCP, an inhibitor of ecto-5'- nucleotidase, was unable to prevent the morphological damage in a relevant way, although statistically there was a slight prevention. Pre-treatment with dipyridamole, an adenosine transport blocker further worsened the effects caused by ethanol. Considering the changes that occur in extracellular levels of adenosine after exposure to ethanol and the involvement of the purinergic system in early stages of development, our results suggest that there is a combined action of the enzyme ecto-5'-nucleotidase and nucleoside transporters in this rising of extracellular adenosine levels, with emphasis on the inhibition of nucleoside transporters. Additionally, we can infer that there is a correlation between elevated levels of adenosine and morphological defects after exposure to ethanol. These results suggest that the purinergic system is a target for the toxic effects induced by ethanol in the early stages of development. / A exposi??o ao etanol durante as fases iniciais de desenvolvimento embrion?rio pode causar altera??es morfol?gicas e comportamentais, mesmo quando ingerido em baixas doses. Retardo no crescimento, microcefalia e retardo mental s?o algumas das caracter?sticas observadas em crian?as portadoras da SAF (s?ndrome alco?lica fetal), cujas m?es ingeriram etanol durante a gesta??o. Os mecanismos pelos quais o etanol afeta o desenvolvimento embrion?rio e causa tais altera??es ainda n?o foram completamente desvendados. O aumento extracelular da adenosina ap?s exposi??es cr?nicas e agudas ao etanol indica que o sistema purin?rgico tem um importante papel nesses mecanismos. A adenosina ? um neuromodulador que atua atrav?s da ativa??o de receptores metabotr?picos do tipo P1 (A1, A2A, A2B e A3) e pode agir como um neuroprotetor end?geno. No espa?o extracelular, a adenosina pode ser produzida pela hidr?lise sequencial da adenosina trifosfato (ATP) realizada pela cascata das ectonucleotidases, uma fam?lia de enzimas localizada na superf?cie celular, sendo o processo chave ? hidr?lise da adenosina monofosfato (AMP) ? adenosina ? realizada pela ecto-5?- nucleotidase. A utiliza??o do peixe-zebra em estudos toxicol?gicos e de desenvolvimento oferece uma s?rie de vantagens. Seu tamanho e a forma de cria??o permitem a manuten??o de uma grande quantidade de peixes em um espa?o relativamente pequeno. O cruzamento resulta em um grande n?mero de ovos e o desenvolvimento ocorre rapidamente, e progride atrav?s de etapas bem definidas. Estudos recentes t?m empregado o peixe-zebra como modelo para a s?ndrome alco?lica fetal e demonstrado que a exposi??o embrion?ria ao etanol resulta em fen?tipos compar?veis com aqueles observados em outros modelos vertebrados. O objetivo deste estudo foi avaliar o papel do metabolismo da adenosina nos par?metros morfol?gicos e locomotores de larvas de peixe-zebra expostas ao etanol. Os resultados obtidos demonstraram que al?m dos danos morfol?gicos j? conhecidos, h? altera??o na atividade enzim?tica da ecto- 5?-nucleotidase em larvas de 7 dias, em ambos os tratamentos, agudo e cr?nico, de uma forma independente da express?o g?nica, que por sua vez, n?o foi alterada. O tratamento pr?vio com AOPCP, um inibidor da ecto-5?-nucleotidase, n?o foi capaz de prevenir os danos morfol?gicos de forma relevante, embora estatisticamente verificou-se uma leve preven??o. O pr?-tratamento com dipiridamol, um bloqueador do transporte de adenosina, piorou ainda mais os efeitos causados pelo etanol. Considerando as mudan?as que ocorrem nos n?veis extracelulares de adenosina ap?s exposi??es ao etanol e o envolvimento do sistema purin?rgico em est?gios iniciais do desenvolvimento, nossos resultados sugerem que existe uma a??o combinada da enzima ecto-5?-nucleotidase e dos transportadores de nucleos?deos nesta eleva??o dos n?veis extarcelulares de adenosina, com ?nfase na inibi??o dos transportadores de nucleos?deos. Adicionalmente, podemos inferir que h? uma correla??o entre a eleva??o dos n?veis de adenosina e os defeitos morfol?gicos caracter?sticos da exposi??o ao etanol. Tais resultados sugerem que o sistema purin?rgico ? um alvo para os efeitos t?xicos induzidos pelo etanol nas fases iniciais do desenvolvimento.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:tede2.pucrs.br:tede/6037 |
| Date | 18 February 2015 |
| Creators | Lutte, Aline Haab |
| Contributors | Silva, Rosane Souza da |
| Publisher | Pontif?cia Universidade Cat?lica do Rio Grande do Sul, Programa de P?s-Gradua??o em Biologia Celular e Molecular, PUCRS, Brasil, Faculdade de Bioci?ncias |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | English |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/masterThesis |
| Format | application/pdf |
| Source | reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da PUC_RS, instname:Pontifícia Universidade Católica do Rio Grande do Sul, instacron:PUC_RS |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
| Relation | 8198246930096637360, 600, 600, 600, 36528317262667714, -1634559385931244697 |
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