Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências Biológicas, Programa de Pós-Graduação em Biologia Celular e do Desenvolvimento, Florianópolis, 2017 / Made available in DSpace on 2017-09-19T04:09:46Z (GMT). No. of bitstreams: 1
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Previous issue date: 2017 / O glifosato e os herbicidas à base de glifosato são considerados praguicidas de amplo espectro e pós-emergente, e são os mais utilizados na agricultura mundial para matar uma variedade de ervas daninhas terrestres e aquáticas. Assim, pelo uso excessivo deste agroquímico nas culturas, especialmente quando aplicado por pulverização, pode ocorrer a sua infiltração no solo e a lixiviação para os corpos de água, atingindo diferentes organismos aquáticos não-alvos. Neste contexto, o objetivo deste estudo foi investigar a toxicidade celular do herbicida à base de glifosato, Roundup® WG (0,065; 0,65 e 6,5 mg/L), após 15 dias, sobre a morfologia, ultraestrutura e proteínas envolvidas na fusão e fissão mitocondrial no ovário do peixe-zebra, Danio rerio. Primeiramente, foi obtida a concentração letal média (CL50) de 42,61 mg/L em 96 horas para D. rerio após exposição ao Roundup® WG. Após exposição de D. rerio ao Roundup® WG por 15 dias, as células germinativas foram caracterizadas em três fases: ovócitos pré-vitelogênicos I (PreI), ovócitos pré-vitelogênicos II (Pre II) e ovócitos vitelogênicos (Vit), baseado em critérios morfológicos já estabelecidos na literatura. Uma diminuição no diâmetro dos ovócitos PreI foi observada nas três concentrações do Roundup® WG e uma diminuição do diâmetro dos ovócitos PreII nas duas maiores concentrações avaliadas. Em relação ao conteúdo da proteína vitelina, um aumento foi observado nos ovários das fêmeas expostas, sugerindo uma relação dose-dependente do Roundup® WG. Na análise ultraestrutural, foram observadas zonas de vacuolização nas células foliculares e um aumento do espaço perivitelínico, com presença de macro e micro vesículas, bem como compartimentos mitocondriais comprometidos nos ovários de fêmeas expostas. Também, foi observado uma redução do número de mitocôndrias e um aumento de mitocôndrias alteradas com uma severidade alta nos ovócitos, bem como uma diminuição no conteúdo de Drp1, Mfn1 e Mfn2 envolvidas na fissão e fusão mitocondrial, que pode indicar à mitocôndria como um dos alvos do Roundup® WG. Estes resultados, sugerem que Roundup® WG poderia ser considerado como um possível disruptor endócrino nos ovários de D. rerio, afetando à maturação ovariana. No entanto, devem ser realizados mais testes toxicológicos avaliando outros parâmetros reprodutivos e seu impacto nos peixes. Além disso, a menor concentração de glifosato avaliada neste estudo, que é a concentração permitida pelo CONAMA (0,065 mg/L), provocou diminuição no diâmetro dos ovócitos PreI, aumento do conteúdo de vitelina, bem como alteração nas mitocôndrias e diminuição de Drp1 e Mfn2, isso poderia indicar que o
limite máximo permissível de glifosato no Brasil precisa ser reavaliado. Assim, o presente estudo demonstrou diferentes alterações no ovário de D. rerio expostos às concentrações do Roundup® WG, indicando a toxicidade reprodutiva deste herbicida. / Abstract: Glyphosate and glyphosate-based herbicides are considered broad-spectrum and post-emergent pesticides, and are the most widely used in global agriculture to kill a variety of terrestrial and aquatic weeds. Thus, due to the excessive use of this agrochemical in the crops, especially when applied by spraying, infiltration into the soil and leaching into the water bodies can occur, reaching different non-target aquatic organisms. Therefore, the objective of this study was to investigate the cellular toxicity of glyphosate-based herbicide, Roundup® WG (0.065, 0.65 and 6.5 mg/L) on morphology, ultrastructure and proteins involved in fusion and fission mitochondrial in the ovaries of zebrafish, Danio rerio. First, the determination of mean lethal concentration (LC50) was 42.61 mg/L in 96 hours for D. rerio after exposure to Roundup® WG. After exposure of D. rerio to concentrations of Roundup® WG for 15 days, germ cells of ovaries were characterized in three phases: pre-vitellogenic oocytes I (PreI), pre-vitellogenic oocytes II (PreII) and vitellogenic oocytes (Vit), based on morphological criteria already established in the literature. A diameter decrease in the PreI was observed in the three concentrations of Roundup® WG as well as a diameter decrease of the PreII oocytes when two highest concentrations were evaluated. In relation to the content of the vitellin protein, an increase in its content was observed in the ovaries of exposed females, depending on the concentration of the herbicide. In the ultrastructural analysis, zones of vacuolization in follicular cells and an increase of perivitelinic space with presence of macro and micro vesicles were observed, as well as compromised mitochondria compartments in the ovaries of exposed females. In addition, reductions in the number of mitochondria and an increase of altered mitochondria with high severity in oocytes were observed, as well as a decrease in the content of Drp1, Mfn1 and Mfn2 involved in mitochondrial fission and fusion. These may indicate the mitochondria as a Roundup® WG target. These results suggest that Roundup® WG could be considered as a possible endocrine disrupter in the ovaries of D. rerio, affecting ovarian maturation. However, further toxicological tests should be performed to evaluate other reproductive parameters and their impact on fish. In addition, the lowest concentration of glyphosate evaluated in this study, which is the concentration allowed by CONAMA (0.065 mg/L), caused a diameter decrease of the PreI, an increase in vitellin content, as well as a change in the mitochondria and a decrease in Drp1 and Mfn2. In this respect, the maximum permissible limit of glyphosate in Brazil needs to be reevaluated. Thus, the present study demonstrated different alterations
in the ovaries of D. rerio exposed to concentrations of Roundup® WG, indicating reproductive toxicity of this herbicide.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:repositorio.ufsc.br:123456789/179643 |
| Date | January 2017 |
| Creators | Davico, Carla Eliana |
| Contributors | Universidade Federal de Santa Catarina, Muller, Yara Maria Rauh |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | Portuguese |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/masterThesis |
| Format | 61 p.| il., grafs., tabs. |
| Source | reponame:Repositório Institucional da UFSC, instname:Universidade Federal de Santa Catarina, instacron:UFSC |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
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