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Previous issue date: 2010 / The zebrafish is a small teleost that has been considered an ideal model for studying many human diseases. Studies have shown that many genes are similar to mammals’, including humans. Evidence has indicated the important role played by ATP and adenosine in the central nervous system (CNS). The neurotransmitter ATP is stored in a vesicular manner and released into the synaptic cleft, where it can act on specific receptors located in the cell membrane. The inactivation of the signal mediated by extracellular ATP is performed by a family of enzymes called ectonucleotidases, including NTPDases (nucleoside triphosphate difosfohydrolases) and ecto-5'-nucleotidase. These enzymes are responsible for the extracellular catabolism of the neurotransmitter ATP to adenosine. Studies from our laboratory showed the presence of ectonucleotidases, such as NTPDases and ecto-5'- nucleotidase in the CNS of zebrafish. The objective of this study was to investigate the in vivo effects of subchronic exposure (96 hours) to arsenic on NTPDases and ecto-5'-nucleotidase activities in zebrafish brain and to evaluate the behavioral changes induced by arsenic in this species. For the behavioral parameters, there was a decrease in locomotor activity of animals exposed to 5 mg/L arsenic (30. 5%) when compared with the control group whereas there were no changes in the distance traveled during 5 minutes of analysis. During 5 minutes of behavioral assessment, no significant changes were observed in mean speed and in absolute turn for all arsenic concentrations tested. The time spent in the upper tank was not changed between the groups tested with different arsenic concentrations. The time spent in the middle of the tank significantly decreased at 0. 05 mg/L (55%), 5 mg/L (62%) and 15 mg/L (62%) when compared to control group. Moreover, the time spent in the lower region is significantly higher (28%) only in the group treated with 5 mg/L arsênio when compared to control. There was a significant decrease in ATP hydrolysis in the presence of 0. 05 mg/L (37. 6%), 5 mg/L (34. 8%), and 15 mg/L (30. 6%) arsenic when compared to control. The inhibitory effect was also observed in ADP hydrolysis at 0. 05 mg/L (25%), 5 mg/L (38%) and 15 mg/L (41%) when compared to control. Regarding to 5'-nucleotidase activity, a reduction in AMP was promoted by arsenic 0. 05 mg/L (37. 7%), 5 mg/L (26. 7%), and 15 mg/L (35%). The results demonstrated that changes on ectonucleotidases after arsenic treatments can be one of the factors involved in behavioral and neurotoxic effects induced by this contaminant in the central nervous system. / O peixe zebra é um pequeno teleósteo que vem sendo considerado um modelo ideal para estudos de numerosas doenças humanas. Estudos demonstraram que muitos genes deste peixe são similares ao de mamíferos, inclusive humanos. Evidências têm indicado o importante papel desempenhado pelo ATP e a adenosina no sistema nervoso central (SNC). O neurotransmissor ATP é armazenado de forma vesicular e liberado na fenda sináptica, onde pode agir em receptores específicos localizados na membrana celular. A inativação do sinal mediado pelo ATP extracelular é realizada por uma família de enzimas denominadas ectonucleotidases, incluindo as NTPDases (nucleosídeo trifosfato difosfoidrolases) e a ecto-5´-nucleotidase. Estas enzimas são responsáveis pelo catabolismo extracelular do neurotransmissor ATP até adenosina. Estudos do nosso laboratório demonstraram a presença de ectonucleotidases como as NTPDases e a ecto-5´-nucleotidase no SNC de zebrafish. O objetivo deste trabalho foi investigar o efeito in vivo da exposição subcrônica (96 horas) ao arsênio sobre a atividade das NTPDases e ecto-5’- nucleotidase em cérebro de peixe zebra, além de avaliar as alterações comportamentais induzidas pelo arsênio nesta espécie. Quanto aos parâmetros comportamentais, houve uma diminuição na atividade locomotora de animais submetidos a 5 mg/L de arsênio (30,5%) quando comparado com o grupo controle, sendo que não houve alteração na distância percorrida durante 5 minutos de análise. Durante 5 minutos de avaliação comportamental, não foram observadas alterações na velocidade média e no ângulo do nado dos peixes em todas as concentrações testadas de arsênio (0,05 mg/L, 5 mg/L e 15 mg/L). O tempo gasto no terço superior do tanque não foi alterado entre os grupos testados com diferentes concentrações de arsênio.O tempo gasto na zona média do tanque diminuiu significativamente nas concentrações de 0,05 mg/L (55%), 5 mg/L (62%) e 15 mg/L (62%) quando comparado ao grupo controle. Além disso, o tempo gasto na zona inferior foi significativamente maior (28%) apenas no grupo tratado com 5 mg/L arsênio quando comparado ao controle. Houve uma diminuição significativa na hidrólise de ATP na presença de 0,05 mg/L (37,6%), 5 mg/L (34,8%) e 15 mg/L (30,6%) de arsênio quando comparado ao controle. O efeito inibitório também foi observado sobre a hidrólise do ADP nas concentrações de 0,05 mg/L (25%), 5 mg/L (38%) e 15 mg/L (41%) quando comparado ao controle. Com relação a atividade da 5’-nucleotidase, uma redução na hidrólise do AMP foi promovida pelo arsênio nas concentrações de 50 mg/L (37,7%), 5 mg/L (26,7%) e 15 mg/L (35 %). Os resultados demonstraram que as alterações sobre ectonucleotidases após tratamentos com arsênio podem ser um dos fatores envolvidos nos efeitos neurotóxicos e comportamentais induzidos por este contaminante no sistema nervoso central.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/urn:repox.ist.utl.pt:RI_PUC_RS:oai:meriva.pucrs.br:10923/1344 |
| Date | January 2010 |
| Creators | Baldissarelli, Luís Antônio |
| Contributors | Bonan, Carla Denise |
| Publisher | Pontifícia Universidade Católica do Rio Grande do Sul, Porto Alegre |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | English |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/masterThesis |
| Source | reponame:Repositório Institucional da PUC_RS, instname:Pontifícia Universidade Católica do Rio Grande do Sul, instacron:PUC_RS |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
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