EXPOSIÇÃO AO TOLUENO ALTERA

EXPOSIÇÃO AO TOLUENO ALTERA DESENVOLVIMENTO,
COMPORTAMENTO E INDUZ AUMENTO DE EVENTOS
APOPTÓTICOS EM Caenorhabditis elegans (1)
Marcell Valandro Soares (2), Daiana Silva de Ávila (3)
(1)
Trabalho executado com recursos do edital Universal/CNPq e Edital
Pesquisa/PROPESQ/UNIPAMPA.
(2)
Estudante; Universidade Federal do Pampa; Uruguaiana, RS; [email protected].
(3)
Orientador; Universidade Federal do Pampa.
Grupos
de
Palavras-Chave: tolueno, toxicidade, apoptose, neurotoxicidade.
INTRODUÇÃO
Solvente orgânico é uma denominação para um grupo de substâncias químicas
orgânicas, que se apresentam liquidas a temperatura ambiente e se distinguem de acordo com
seus graus de volatilidade e lipossolubilidade. São muito utilizados em processos industriais
podendo ser empregados na sua forma pura ou em misturas (BATISTUZZO, CAMARGO e
OGA, 2008).
A característica de maior importância dos solventes orgânicos voláteis é a pressão de
vapor, que esta relacionada à sua volatilidade, o quão rápido este solvente irá se dispersar no
ambiente, outra importante propriedade é sua lipossolubilidade. A principal via de absorção é a
pulmonar, mas o solvente também pode ser absorvido pela via cutânea (KANG et al., 2005).
A gasolina apresenta composição variável de compostos e solventes, mas consiste
basicamente de hidrocarbonetos aromáticos. Dentre estes hidrocarbonetos aromáticos, um
exemplo é o tolueno, um solvente orgânico muito volátil nas CNTP. Sabe-se que 40% do
tolueno é absorvido por via pulmonar rapidamente, logo se distribui pela circulação e atinge o
sistema nervoso central onde possui ação tóxica e em altas concentrações e após exposição
crônica pode levar a desorientação, tremores, alucinações e também problemas motores
(EISENBERG, 2003).
A exposição a este solvente orgânico tóxico acontece principalmente em trabalhadores
de postos de gasolina e pode levar a muitos problemas de saúde, com isso se faz necessário
ter um grande conhecimento de suas ações no organismo e assim avaliar a extensão dos
prejuízos desta exposição (ANTUNES, PATUZZI e LINDEN, 2008).
Dentro deste contexto o presente trabalho busca avaliar o efeito da exposição volátil ao
tolueno sobre o desenvolvimento, comportamento, mortalidade e indução de morte celular no
modelo experimental Caenorhabditis elegans. O C. elegans tem sido utilizado como organismo
modelo devido à grande semelhança genética que existe entre estes nematoides e os
mamíferos (KALETTA; HENGARTER, 2006).
METODOLOGIA
As cepas utilizadas neste projeto foram a tipo selvagem N2 Bristol e MD701 bcIs39 [lim7p::ced-1::GFP + lin-15(+)] obtidas através do Caenorhabditis Genetics Center (CGC). O
tolueno (99% de pureza) foi obtido na Sigma-Aldrich.
Para realização dos ensaios de exposição volátil foi desenvolvida uma câmara de vidro
com sistema de circulação de ar e uma tampa que possibilita seu fechamento, cujas dimensões
são 9 cm de altura X 15 cm de comprimento X 7 cm de largura.
Para os experimentos, os animais tiveram seu estágio sincronizado através do
tratamento de hermafroditas adultos grávidos com solução de lise para obtenção de embriões
que ficam em meio liquido de um dia para o outro para que eclodam no primeiro estágio larval
(L1). Os vermes em L1 foram transferidos para placas NGM com Escherichia coli OP50.
Após as placas com vermes foram colocadas dentro da câmara, o tolueno foi pipetado
em um papel filtro presente na câmara, e então colocada à tampa, para certificar-se de total
vedação do sistema a região da tampa foi lacrada com papel filme. Foram pipetadas
quantidades suficientes de tolueno levando em consideração sua característica de volatilidade
em determinada temperatura, pressão e área da câmara a fim de obter as seguintes
concentrações 8.700, 14.500, 21.750 e 29.000 ppm de tolueno. Após 48 horas de exposição os
vermes foram analisados.
RESULTADOS E DISCUSSÃO
O gráfico (a) mostra a porcentagem de sobreviventes após 48 horas de tratamento. Foi
observado que a sobrevivência diminuiu significativamente, sendo de forma dose dependente.
O gráfico (b) representa os resultados obtidos da analise do desenvolvimento, onde
observamos atraso no desenvolvimento significativo, o gráfico (c) representa um teste de
comportamento de natação, no qual evidencia uma diminuição significativa nos movimentos à
medida que há aumento na concentração de tolueno. O gráfico (d) demonstra a análise do
número de células em apoptose, onde a concentração utilizada mostrou estimular a via de
apoptose promovendo morte celular.
Os resultados alcançados comprovam os efeitos tóxicos do tolueno quando há exposição
volátil de forma crônica, onde à medida que aumentávamos a concentração de exposição
observamos um aumento significativo na mortalidade. Analisando os resultados do ensaio de
desenvolvimento dos vermes observamos um atraso significativo dependente da concentração,
o que corrobora com estudos realizados com ratos por Roberts, Bevans e Schreiner (2003) no
qual houve alteração no desenvolvimento quando ratos eram expostos ao tolueno por via
inalatória. O ensaio comportamental de natação serve como um parâmetro para avaliação da
atividade neuronal conforme propõem Ghosh e Emmons (2008) que caracterizaram esse
fenômeno comportamental em C.elegans, onde colocam que o estimulo de natação é
controlado por neurônios, nossos resultados demonstram uma diminuição significativa nos
movimentos de natação, logo podemos atribuir a um possível efeito neurotóxico. A exposição
ao tolueno também demonstrou um aumento no numero de células em apoptose de forma
significativa no mutante MD701 que possui marcação com GFP para ced-1 presente na via das
caspases e responsável por ativar o processo de morte celular.
CONCLUSÕES
Conforme os resultados obtidos, o tolueno apresentou uma significativa toxicidade onde
podemos comprovar que age promovendo morte celular através da via das caspases, também
demonstrou significativo efeito tóxico sobre o desenvolvimento e sobre comportamento de
natação que é controlado por estímulos neuronais logo efeito neurotóxico.
REFERÊNCIAS
ANTUNES, M.V.; PATUZZI, A.L.M.; LINDEN, R. Determinação simultânea de creatinina e indicadores
biológicos de exposição ao tolueno, estireno e xilenos em urina por cromatografia líquida de alta
eficiência. Quím. Nova, vol.31, n.7, 2008.
BATISTUZZO, J.A.O.; CAMARGO, M.M.A.; OGA, S. Fundamentos de Toxicologia, 3ª Ed., Atheneu,
São Paulo, 2008.
EISENBERG, D.P. Neurotoxicity and mechanism of toluene abuse. Einstein Quar J Biol Med, 2003.
GHOSH, R., EMMONS, S.W. Episodic swimming behavior in the nematode C. elegans, The Journal of
Experimental Biology, 2008.
KALETTA, T.; HENGARTNER, M. O. Finding function in novel targets: C. elegans as a model organism.
Nature Reviews Drug Discovery, v.5, n.5, p. 387-399, 2006.
KANG S.K., ROHLMAN D.S., LEE M.Y., LEE H.S., CHUNG S.Y., ANGER W.K. Neurobehavioral
performance in workers exposed to toluene. Environ Toxicol Pharmacol, 2005.
ROBERTS, L.G., BEVANS, A.C., SCHREINER, C.A. Developmental and reproductive toxicity evaluation
of toluene vapor in the rat, Reproductive toxicity. Reprod Toxicol, 2003.