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Tipo: Tese
Título : Efeitos tóxicos do Cádmio e o papel protetor do Hidrolisado da clara na toxicidade induzida pelo metal
Otros títulos : Cadmium toxic effects and the protective role of egg white hydrolyzate in metal-induced toxicity
Autor(es): Pinheiro Júnior, José Eudes Gomes
Primeiro Orientador: Wiggers, Giulia Alessandra
Resumo: O cádmio (Cd) é um metal pesado, não essencial, amplamente utilizado na indústria e encontrado no ar, alimentos, água contaminada e cigarro. A exposição ao Cd pode causar danos aos sistemas cardiovascular, nervoso, endócrino e reprodutivo. Os mecanismos implicados nestes efeitos estão relacionados ao aumento do estresse oxidativo, apoptose, danos ao DNA e inflamação. A investigação de ingredientes funcionais como o hidrolisado de clara de ovo (HCO) com propriedades antioxidantes e anti-inflamatórias, na proteção contra os efeitos de metais são importantes. Este estudo investiga os efeitos da exposição a altas concentrações de Cd nos sistemas cardiovascular e reprodutor e testa a eficácia do EWH para proteger este segundo sistema dos danos induzidos pela exposição ao metal em ratos. No sistema cardiovascular ratos Wistar machos (3 meses, ±300 g) foram e tratados por 14 dias e divididos em: a) Controle - Ct (água destilada), b) Cádmio - Cd (Cloreto de cádmio - CdCl2 - 1mg/kg, via intraperitoneal - ip) e para analisar o possível efeito protetor do HCO no sistema reprodutor foram acrescidos os grupos c) HCO (1 g/kg/dia, gavagem), e CdHCO (CdCl2 + HCO). Foram analisados: pressão arterial sistólica (PAS) por pletismografia caudal; reatividade vascular em artérias mesentéricas de resistência (MRA) e aorta em sistema de banho de órgãos; nível de espécies reativas de oxigênio (ROS), peroxidação lipídica, capacidade antioxidante total em aorta e MRA e a atividade da enzima conversora de angiotensina (ECA) em plasma por ensaios biopquímicos; produção in situ de ânion superóxido por dihidroetídio (DHE) e a presença de prostanóides (COX-2) por imunofluorescência. No sistema reprodutor também foi analisado: concentração de Cd por espectrometria de massa individualmente acoplada (ICP-MS); qualidade espermática (motilidade espermática, produção diária de espermatozóides, número de espermatozóides e tempo de trânsito no epidídimo, integridade da membrana espermática) e ensaios bioquímicos de níveis de espécies reativas de oxigênio, peroxidação lipídica, capacidade antioxidante total, nível de GSH e atividade das enzimas catalase, glutationa peroxidase e superóxido dismutase em testículos e epidídimo. Os resultados estão expressos em média e SEM, comparados pelo teste t de Student para os dados vasculares e estão expressos com mediana [mínima-máxima] (teste de Kruskal – Wallis) ou média ± EPM (ANOVA), p < 0,05 foi considerado significativo (CEUA UNIPAMPA: 13/2019). A exposição ao Cd induziu: I) aumento da PAS (Ct: 117,6 ± 2,5; Cd: 147,9 ± 5,4* mmHg); II) aumento da resposta vasoconstritora em MRA e aorta, redução da modulação endotelial, redução da biodisponibilidade do óxido nítrico em MRA, aumento da participação de ROS derivadas da NADPH oxidase, aumento de COX-2 e aumento do sistema renina- angiotensina na resposta contrátil; III) aumento da atividade da ECA e da produção de ROS, especialmente ânion superóxido, com maior detecção da subunidade da NADPH oxidase NOX-1, de receptores AT1 e de COX-2. O co-tratamento com HCO preveniu no sistema reprodutor: I) aumento do depósito de Cd em testículo (μg Cd/g/tecido - Ct: 0,04 ± 0,02; Cd: 4,68 ± 1,03*; HCO: 0,01 ± 0,00; CdHCO: 1,85 ±0,25# ); II) a redução da motilidade espermática; III) os danos na membrana espermática; IV) redução na produção diária espermática; V) o aumento no tempo de trânsito espermático em epidídimo; VI) os danos na morfologia; VII) o aumento do estresse oxidativo em testículo e epidídimo; VIII) a redução do nível de GSH e restaurou a atividade da GPx. A exposição a altas concentrações de Cd induz hipertensão arterial, aumenta a contratilidade e piora o relaxamento vascular devido ao aumento de espécies reativas de oxigênio, maior ativação do sistema renina-angiotensina e ativação do processo inflamatório. Este metal também atinge de maneira relevante as funções do sistema reprodutor prejudicando a motilidade, morfologia e viabilidade espermática com danos em órgãos alvo devido ao aumento do estresse oxidativo aumentando o risco de infertilidade. Estratégias terapêuticas como a suplementação dietética com HCO podem servir de proteção contra os danos tóxicos induzidos por esse metal.
Resumen : Cadmium (Cd) is a heavy, non-essential metal, widely used in industry and found in air, food, contaminated water, and cigarettes. Exposure to Cd can damage the cardiovascular, nervous, endocrine, and reproductive systems. The mechanisms involved in these effects are related to increased oxidative stress, apoptosis, DNA damage, and inflammation. The investigation of functional ingredients such as egg white hydrolysate (EWH) with antioxidant and anti-inflammatory properties protects against the effects of metals. Investigate the effects of exposure to high concentrations of Cd in the cardiovascular and reproductive systems and test the effectiveness of EWH to protect this other system from the damage induced by exposure to metal in rats. In the cardiovascular system: male Wistar rats (3 months, ± 300 g) were treated for 14 days and divided into: a) Control - Ct (distilled water), b) Cadmium - Cd (Cadmium chloride - CdCl2 - 1mg / kg, intraperitoneal - ip) and to analyze the possible protective effect of EWH on the reproductive system, the following groups were added: c) EWH (1 g / kg/ day, gavage), and CdEWH (CdCl2 + EWH). Were analyzed: systolic blood pressure (SBP) by caudal plethysmography; vascular reactivity in resistance mesenteric arteries (MRA) and aorta in an organ bath system; the level of reactive oxygen species (ROS), lipid peroxidation, total antioxidant capacity in the aorta and MRA, and the activity of the angiotensin-converting enzyme (ACE) in plasma by biochemical assays; in situ production of superoxide anion by dihydroethidium (DHE) and the presence of prostanoids (COX-2) by immunofluorescence. In the reproductive system it was analyzed: concentration of Cd by an inductively coupled mass spectrometer (ICP-MS); sperm quality (sperm motility, daily sperm production, number of sperm and transit time in the epididymis, sperm membrane integrity) and biochemical assays of ROS levels, lipid peroxidation, total antioxidant capacity, GSH level and activity of catalase, glutathione peroxidase and superoxide dismutase enzymes in testis and epididymis. The results are expressed as mean and SEM, compared by Student's t-test for vascular data and are expressed as median [minimum - maximum] (Kruskal - Wallis test) or mean ± SEM (ANOVA), p <0.05 considered significant (CEUA UNIPAMPA: 13/2019). Cd- induced: I) increase in SBP (Ct: 117.6 ± 2.5; Cd: 147.9 ± 5.4* mmHg); II) increased vasoconstrictor response in MRA and aorta, reduced endothelial modulation, reduced nitric oxide bioavailability in MRA, increased participation of NADPH oxidase-derived ROS, increased COX-2 and increased renin-angiotensin system in the contractile response; III) increased ACE activity and ROS production, especially superoxide anion, with greater detection of the NADPH oxidase (NOX-1 subunit), AT1 and COX-2 receptors. Co-treatment with EWH prevented in the reproductive system: I) increased deposition of Cd in the testis (μgCd / g/ tissue - Ct: 0.04 ± 0.02; Cd: 4.68 ± 1.03* ; EWH:0.01 ± 0.0; CdEWH: 1.85 ± 0.25#); II) the reduction of sperm motility; III) damage to the sperm membrane; IV) reduction in daily sperm production; V) the increase in sperm transit time in epididymis; VI) damage to morphology; VII) the increase in oxidative stress in the testis and epididymis; VIII) the reduction of the GSH level and restored the GPx activity. Exposure to Cd in high concentrations induces arterial hypertension, increases vascular reactivity, and worsens relaxation due to the increase in reactive oxygen species, greater activation of the renin-angiotensin system, and activation of the inflammatory process. This metal also significantly affects the functions of the reproductive system, impairing motility, morphology and sperm viability with damage to target organs due to increased oxidative stress, increasing the risk of infertility. Therapeutic strategies such as dietary supplementation with EWH can serve as protection against the toxic damage induced by this metal.
Palabras clave : Cadmium
Toxicity
Hypertension
Vascular reactivity
Reactive species
Inflammation
Reproductive system
Sperm quality
Egg white hydrolysate (EWH)
Antioxidant
Functional food
Cádmio
Toxicidade
Hipertensão
Reatividade vascular
Antioxidante
Espécies reativas
Espécies reativas qualidade espermática
Alimento funcional
CNPQ: CNPQ::CIENCIAS BIOLOGICAS
Idioma: por
metadata.dc.publisher.country: Brasil
Editorial : Universidade Federal do Pampa
Sigla da Instituição: UNIPAMPA
Campus: Campus Uruguaiana
Curso: Doutorado em Bioquímica
Citación : PINHEIRO JUNIOR, José Eudes Gomes. Efeitos tóxicos do Cádmio e o papel protetor do Hidrolisado da clara na toxicidade induzida pelo metal. 136 p. Tese (Doutorado em Bioquímica) – Universidade Federal do Pampa, Uruguaiana, 2020.
Tipo de acesso: Acesso Aberto
URI : http://dspace.unipampa.edu.br:8080/jspui/handle/riu/5785
Fecha de publicación : 2020
Aparece en las colecciones: Doutorado em Bioquimica

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