Avaliação dos efeitos do cádmio e ácido perfluorooctanóico nos estágios iniciais de desenvolvimento de embriões de ave (Gallus gallus)

Orientadora: Profª. Drª. Claudia Feijó Ortolani-MachadoCoorientador: Prof. Dr. Ciro Alberto de Oliveira RibeiroDissertação (mestrado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Ciências Biológicas, Programa de Pós-Graduação em Biologia Celular e Molecular. Defesa : Curitiba, 31/03/2017Inclui referências: p.63-78Resumo: No ambiente os organismos vivos estão expostos há vários tipos de poluentes que podem interagir, potencializando ou inibindo os efeitos tóxicos. O cádmio (Cd) e o ácido perfluorooctanóico (PFOA) são poluentes presentes no ambiente, persistentes, bioacumuláveis e capazes de vencer a barreira placentária. Estudos revelam alterações no desenvolvimento como consequência da exposição pré-natal a esses contaminantes, porém faltam evidências dos efeitos em períodos mais iniciais do desenvolvimento, que permitam um grau de extrapolação entre as espécies. O embrião de ave apresenta semelhanças morfológicas com outros vertebrados, inclusive humanos, em determinados estádios de desenvolvimento (que incluem o 3º dia de incubação), além de ser de fácil obtenção e manipulação. O objetivo desse trabalho foi avaliar o efeito da exposição ao Cd, PFOA e à mistura de ambos, em embriões de ave (Gallus gallus), após 72 horas de incubação. A exposição foi realizada injetando-se solução do contaminante ou veículo, diretamente na câmara de ar, previamente a incubação por 72h, a 38°C. As concentrações utilizadas foram 0,5, 5 e 25 ?g/ml de Cd e 5, 50 e 250 ng/ml de PFOA. Na mistura foram empregadas as menores concentrações. Foi também utilizado um controle do ambiente com ovos não injetados. Os ovos foram abertos, a frequência cardíaca foi aferida nos embriões vivos e a mortalidade foi determinada. Os embriões vivos foram coletados e preparados para as demais análises através da técnica de montagem total. A morfologia foi analisada seguindo os critérios descritos por Hamburger e Hamilton (1951) e para a análise morfométrica foram mensurados parâmetros corporais e encefálicos. A biodisponibilidade e o acúmulo de Cd foram analisados empregando-se o marcador fluorescente Leadmium Green. A exposição ao Cd na maior concentração aumentou significativamente a mortalidade e ocorrência de malformações. As três concentrações de PFOA e a mistura elevaram significativamente a taxa de malformações, porém não alteraram a mortalidade. Foram observadas alterações na curvatura do corpo, região encefálica, do tronco e caudal, falha no fechamento do tubo neural na região entre os brotos das asas e das pernas e defeito na parede do corpo. O Cd e o PFOA não alteraram significativamente a frequência cardíaca, bem como os parâmetros morfométricos analisados. As alterações morfológicas encontradas nesse trabalho podem ser futuramente relacionadas ao aparecimento de diferentes tipos de defeitos congênitos já relatados em humanos, como defeitos do tubo neural, síndrome da regressão caudal, defeitos na parede do corpo, lordose, escoliose e outras malformações da coluna vertebral. Muitas das alterações observadas são incompatíveis com a continuidade do processo de desenvolvimento devido à presença de intensas malformações e ausência de estruturas importantes. Além disso, as malformações estão associadas a outras complicações clínicas como déficits intelectuais, distúrbios neurológicos, geniturinários, gastrointestinais e cardíacos. Dessa forma, conclui-se que o estudo dos efeitos do Cd e PFOA em embriões de galinha revela preocupação quanto à exposição pré-natal humana, uma vez que são substâncias persistentes e presentes no ambiente. Palavras-chave: PFOA; Cd; poluentes persistentes; embriotoxicologia; morfologia; morfometria.Abstract: Living organisms are exposed to several pollutants that can interact with each other either potentiating or inhibiting the toxic effects. Cadmium (Cd) and perfluorooctanoic acid (PFOA) are pollutants ubiquitous in the environment, persistent, bioaccumulative and able to cross the placental barrier. Studies reveal effects on development as a consequence of prenatal exposure to these contaminants, but there is a lack of studies at earlier stages of development that allow cross-species translational implications. The avian embryo presents morphological similarities with other vertebrates, including humans, at certain stages of development (which include the 3rd day of incubation), besides being easy to obtain and manipulate. The aim of this work was to evaluate the effect of exposure to Cd, PFOA and the mixture of both, in chick embryos (Gallus gallus) after 72 hours of incubation. The exposure was performed by injecting solution of the contaminant or vehicle, directly into the air chamber, prior to incubation for 72h at 38° C. The concentrations used were 0.5, 5 and 25 ?g/ml of Cd, and 5, 50 and 250 ng/ml of PFOA. The lowest concentrations were used for the mixture. Non-injected group of eggs were also used as a control. The eggs were opened, heart rate was measured in living embryos and mortality was determined. The live embryos were collected and prepared for other analyzes using the whole mount technique. The morphology was analyzed according to the criteria described by Hamburger and Hamilton (1951) and for the morphometric analysis body and brain parameters were measures. The bioavailability of Cd was analyzed using the fluorescent dye Leadmium Green. Exposure to Cd at the highest concentration increased mortality and occurrence of malformations. The three concentrations of PFOA and the mixture increased the rate of malformations, but did not increase the mortality. Alterations observed include: distorted curvature of the body modifications at encephalic, trunk and caudal regions, failure of neural tube closure between the limb buds and ventral wall body defect. Cd and PFOA exposure did not significantly change the heart rate as well as the morphometric parameters. The morphological alterations found in this study may be related to the appearance of different types of congenital defects previously reported in humans, such as neural tube defects, caudal regression syndrome, ventral wall body defects, lordosis, scoliosis and other spinal malformations. Many of the malformations observed are incompatible with the continuity of development due to their severity. In addition, previous studies have already associated malformations with other clinical complications such as intellectual deficits, neurological, genitourinary, gastrointestinal and cardiac disorders. Thus, we conclude that studying Cd and PFOA effects in chick embryos can indicate and infer concerns about human prenatal exposure, since they are persistent and ubiquitous substances in the environment. Keywords: PFOA; Cd; Persistent pollutants; Embryotoxicology; Morphology; Morphometry