Reproductive development of male rats exposed to fenvalerate in utero and lactation

o fenvalerato é um inseticida piretróide sintético usado na agricultura, pecuária e no controle de insetos domésticos, e seus efeitos reprodutivos são pouco conhecidos. Algunsestudos têm proposto que o fenvaleratoseja um desregulador endócrino,atuando como um estrógeno ambiental. Estudos realizados com ratos adultos expostos a determinados piretróides mostraram a redução do número de espermatozóides e das concentrações plasmáticas de testosterona. Sabendo-se que o sistema reprodutor masculino de ratos é mais sensível ao efeito de substâncias tóxicas durante as fases fetal e neonatal, o objetivo deste trabalho foi avaliar os possíveis efeitos tardios sobre o desenvolvimento reprodutivo na pré-puberdade (40 dias de idade), puberdade (60 dias) e maturidadesexual (90 dias), em ratos machos cujas mães foram expostas ao fenvalerato durante a prenhez e lactação. Adicionalmente,investigou-seo comportamentosexual, a fertilidadedos ratos adultos,a transferênciado fenvaleratodas mães para a prole,e a sua persistência no organismo dos descendentes machos. Para este estudo ratas prenhes (n=8) foram tratadas com fenvalerato técnico (96% de pureza), na dose diária de 40 mg/Kg, do 12° dia de prenhez até o final da lactação (período crítico de diferenciação do sistema reprodutor masculino da prole). Ratas controles (n=8) receberam óleo de milho (veículo), nas mesmas condições experimentais. O desenvolvimento reprodutivo foi avaliado através da idade da descida testiculare da separação prepucial,pesos dos órgãos reprodutores, concentração plasmática de testosterona, contagem de células germinativas no testículo e epidídimo, morfologia espermática, estudo do processo espermatogênico, número de células de Sertoli, do diâmetro dos túbulos seminíferos e altura de epitélio germinativo. Tambémfo~m avaliados o comportamentosexual e a fertilidadedos ratos adultos após acasalamentos naturais. A quantificação de resíduos de fenvalerato foi realizada por Cromatografia Líquida de Alta Precisão (CLAP) em amostras de órgãos e tecidos das mães, fetos e filhotes. Os resultados da quantificação de fenvalerato revelaram que o piretróide foi transferido das mães para os fetos, pela placenta, e para os filhotes, pelo leito matemo, respectivamente. O piretróide permaneceu no organismo dos filhotes até, pelo menos, 40 dias de idade, com destaque para o testículo e epidídimo. A exposição in utero e lactacional ao fenvalerato foi tóxica para o testículo, conforme mostrado pela diminuição dos pesos deste órgão nos grupos tratados e pela redução da produção espermática na puberdade, sem que tenha havido depleção androgênica ou diminuição da população de células de Sertoli. Os estudos morfológicos e morfométricos não mostraram danos sobre o aspecto histológico do testículo e o processo espermatogênico, sugerindo a ação do fenvalerato sobre a formação dos cordões seminíferos nos testículos fetais. Na idade adulta houve aumento significativo do peso da vesícula seminal e do número de ejaculações, embora os resultados dos testes de fertilidade tenham sido semelhantes entre os grupos controle e tratado. Esses achados podem ter sido uma conseqüência tardia de um desequilíbrio neuroendócrino durante o período crítico de diferenciação do sistema reprodutor masculino, quando ocorreu a exposição ao fenvalerato. Concluiu-se que o fenvalerato, diluído em óleo de milho, na dose de 40 mg/Kg, administrado para ratas do 12°. dia de prenhez até o final da lactação, foi transferido pela placenta e pelo leite matemo, provocando efeitos tardios no desenvolvimento reprodutivo da prole masculinaFenvalerate is a synthetic pyrethroid insecticide used in agriculture, cattle raising and in the control of domestic insects, and its reproductive effects are little-known.Some studies already have proposed that fenvalerate is an endocrine disruptor, acting as an environmentalestrogen. Studies done with rats exposed to some pyrethroids showed reduction of sperm number and plasmatic testosterone concentration. Knowingthat the male reproductive system of rats is more sensitive to the effects of toxic substances during fetal and neonatal phases, the objective of this work was to evaluate the possible Iate effects on the reproductive development at pre-puberty (aged 40 days), puberty (aged 60 days) and sexual maturity(aged 90 days) in male rats whose mothers were exposed to fenvalerate during gestation and lactation. Additionally,sexual behavior, fertilityof adult rats, transference of fenvalerate from the mothers to the offspringand its persistence in the organism of the male descendents were investigated. For this study pregnant rats (n=8) were treated with technical fenvalerate (96% purity), in the dose of 40 mglKg, from gestational day 12 until the end of lactation (critical period for differentiation of the male reproductive system of the offspring). Control rats (n=8) received com oil (vehicle), irí the same experimental conditions. The reproductive development was evaluated through of the age when testicular descent and preputial separation occurred, weight of reproductive organs, plasmatictestosterone levels, numbers of germ cells in the testis and epididymis and sperm morphology. The spermatogenic process, the number of Sertoli cells, seminiferous tubule diameter and height of the germinative epithelium were also evaluated. The sexual behavior and fertilityof adult rats were also evaluated by natural matings. Fenvalerate -residues were quantified using High Performance Liquid Chromatography (HPLC)in samples of organs and tissues of mothers,fetuses and pups. The results of the fenvalerate quantification revealed that the pyrethroid was transferred from the mothersto the fetuses through the placenta, and to the pups by maternal milk, respectively. The pyrethroid remained in the organism of the pups until at least 40 days of age, especially in the testis and epididymis. In utero and lactational exposure to fenvalerate was toxic for the testis, as shown by the diminished weight of this organ in the treated groups and reduction of the sperm production at puberty, without androgen depletion or decrease of the Sertoli cell population. The morphological and morphometrical studies did not show injuries in the histological aspect of the testis or the spermatogenic process, suggesting the action of fenvalerate on the formation of seminiferous cords in the fetal testicJe. At adult age there was a significant increase of the seminal vesicJe weight and in the number of ejaculations, although the fertilitytest results were similarbetween control and treated groups. These effects can be a Iate consequence of a neuroendocrinedysregulationduringthe critical period of differentiation of the male reproductive system, when the exposure to fenvalerate occurred. It was concluded that fenvalerate, diluted in com oil at the dose of 40 mg/Kg, administered to rats from the gestational day 12 until the end of lactation was transferred through the placenta and milk, provoking Iate effects in the reproductive development of the male offsprin