Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Mycotoxins are secondary metabolites, produced by fungi species of the genus Aspergillus,
Fusarium, Penicillium and Claviceps. The high incidence of toxicity is by ingestion of
contaminated plant products and by consuming products derived from food. Among the 400
different mycotoxins; there are the fumonisins, especially fumonisin B1 (FB1), which
corresponds to about 70% of total fumonisins. It has been demonstrated that toxicity of this
mycotoxin may be related to toxic effects on the central nervous system, engaging in
inflammatory processes and seizures. The mechanism of toxicity of fumonisins is related to
the metabolism of sphingolipids in which the breakdown of these sphingolipids complexes
and accumulation of sphingoid bases alter important cellular functions, favoring oxidative
stress, inhibition of protein secondary and excitotoxicity. Thus, this work tried to investigate
whether FB1 is able to enhance the inductive effect of the model of pentylenetetrazole (PTZ)
seizures. We also evaluated the mechanism of action responsible for this effect, in order to
study strategies that make it possible to prevent or minimize their toxic effects. So, C57BL/6
mice were exposed to FB1 (8 mg/kg i.p.) or vehicle (1.6% DMSO + 0.9% NaCl i.p.) and
elapsed 30 minutes were injected with PTZ (30 mg/kg i.p.) or vehicle (0,9% NaCl i.p.).
Behind 15 minutes observation, mice were euthanized and cerebral cortex and hippocampus
were collected for analysis of Na+, K+-ATPase activity, membrane potential and
mitochondrial complex I and II activities. FB1 reduced latency for myoclonic jerks and
increased myoclonus number. Even, Na+, K+-ATPase total activity as well as subunit �1of
this enzyme were increased in cerebral cortex of animals treated with FB1, but in
hippocampus it was reduced. FB1 elevated mitochondrial membrane potential in cerebral
cortex however mitochondrial complex I and II activity weren t changed in both structures
with this treatment. PTZ was able to enhance Na+, K+-ATPase �2/�3 subunit activity in
hippocampus. Thus, we showed that FB1 induces neurotoxicity, since this mycotoxin FB1
facilitates seizures induced by PTZ, altered mitochondrial membrane potential and the
enzyme Na+, K+ - ATPase activity, which are possibly mediating the mechanism of toxicity. / As micotoxinas são metabólitos secundários, produzidas por espécies de fungos dos gêneros
Aspergillus, Fusarium, Claviceps e Penicillium. Geralmente as intoxicações se dão pela
ingestão de produtos vegetais contaminados, bem como pelo consumo de alimentos
derivados. Dentre os 400 diferentes tipos de micotoxinas, destacam-se as fumonisinas, em
especial a fumonisina B1 (FB1) que corresponde a cerca de 70% das fumonisinas totais. Tem
sido demonstrado que a toxicidade desta micotoxina pode estar relacionada com efeitos
tóxicos no sistema nervoso central, envolvendo-se em processos inflamatórios e crises
convulsivas. O mecanismo de toxicidade das fumonisinas está relacionado ao metabolismo
dos esfingolipídios no qual o esgotamento desses esfingolipídios complexos e o acúmulo das
bases esfingóides alteram funções celulares importantes, favorecendo estresse oxidativo, a
inibição secundária de proteínas e excitotoxicidade. Deste modo, este estudo investigou se a
FB1 é capaz de facilitar o efeito indutor de convulsões do modelo do pentilenotetrazol (PTZ).
Avaliamos também o mecanismo de ação responsável por tal efeito, a fim de estudar
estratégias que tornem possível a prevenção ou minimização dos seus efeitos tóxicos. Assim,
camundongos machos C57BL/6 foram expostos a FB1 (8 mg/kg i.p.) ou veículo (1,6%
DMSO + 0,9% NaCl i.p.) e após 30 minutos injetados com PTZ (30 mg/kg i.p.) ou veículo
(0,9% NaCl i.p.). Após 15 minutos de observação, os camundongos foram eutanasiados e o
córtex cerebral e o hipocampo foram coletados para a análise das enzimas Na+, K+-ATPase e
o potencial de membrana mitocondrial e as atividades dos complexos I e II mitocondriais. A
FB1 reduziu a latência para mioclonias e aumentou o número de mioclonias. Da mesma
forma, a atividade total e da subunidade �1 da Na+, K+-ATPase foi aumentada no córtex
cerebral de animais tratados com FB1, mas no hipocampo foi reduzida. A FB1 elevou o
potencial de membrana mitocondrial no córtex cerebral, porém a atividade dos complexos I e
II da cadeia respiratória não foram alteradas em ambas estruturas com este tratamento. O PTZ
foi capaz de aumentar a subunidade �2/�3 da Na+, K+-ATPase no hipocampo. Assim,
mostramos que a FB1 induz a neurotoxidade, pois esta micotoxina facilitou as convulsões
induzidas por PTZ, alterou o potencial de membrana mitocondrial e a atividade da enzima
Na+, K+-ATPase, que possivelmente estão mediando o mecanismo da toxicidade.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:repositorio.ufsm.br:1/9034 |
| Date | 24 July 2014 |
| Creators | Poersch, Alice Bertotto |
| Contributors | Furian, Ana Flávia, Burger, Marilise Escobar, Oliveira, Sara Marchesan de, Ferreira, Ana Paula de Oliveira |
| Publisher | Universidade Federal de Santa Maria, Programa de Pós-Graduação em Farmacologia, UFSM, BR, Farmacologia |
| 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:Repositório Institucional da UFSM, instname:Universidade Federal de Santa Maria, instacron:UFSM |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
| Relation | 201000000000, 400, 500, 300, 500, 500, 300, f74743c0-5489-4227-8a03-2bf9fa9bfeb2, 8efdee65-6436-4cb5-a588-651709ebfb7c, 9ba38641-32d0-45d3-92ea-7987f1ae97da, 4bf6b0f2-e678-4638-8254-7ffc6b173f0f, 452a651d-bd04-43ae-9fa0-e0574e90515f |
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