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Título: Avaliação da toxicidade do tributilestanho sobre a contratilidade miocárdica
Autor(es): Pereira, Cleydianne Luisa Vieira
Orientador: Stefanon, Ivanita
Coorientador: Graceli, Jones Bernardes
Data do documento: 24-Ago-2017
Editor: Universidade Federal do Espírito Santo
Citação: PEREIRA, Cleydianne Luisa Vieira. Avaliação da toxicidade do tributilestanho sobre a contratilidade miocárdica. 2017. 84 f. Dissertação (Mestrado em Ciências Fisiológicas) - Programa de Pós-Graduação em Ciências Fisiológicas, Universidade Federal do Espírito Santo, Vitória, 2017.
Resumo: O Tributilestanho (TBT) é um composto poluente organoestânico, utilizado em lavouras e tintas anti-incrustantes. Sua liberação diretamente na água, proveniente de barcos, estaleiros e portos, originou impactos ambientais em ecossistemas aquáticos e terrestres. Os compostos organoestânicos produzem efeitos neuro-, cito- e genotóxicos em vários sistemas. Entretanto, ainda não está totalmente elucidado seu efeito tóxico sobre o sistema cardiovascular. O objetivo deste estudo foi analisar o efeito agudo do TBT sobre a contratilidade miocárdica. Ratas Wistar pesando entre 200 e 250 g foram anestesiadas com injeção intraperitoneal de ketamina (40mg/Kg) e xilazina (8mg/Kg). O coração foi isolado e perfundido através da Técnica de Langendorff e nutridos com solução de Krebs modificado, pH 7.4, 37° C. A pressão sistólica isovolumétrica do ventrículo esquerdo (PSIVE) foi avaliada através da inserção de um balão de látex no VE o qual foi estirado para medida da pressão diastólica do ventrículo esquerdo (PD). Os animais experimentais foram agrupados aleatoriamente em: Grupo controle (N=7) e grupo perfundido durante 5 minutos com solução de TBT (50 μM) (Grupo TBT N=8). Para avaliar a participação das espécies reativas de oxigênio (EROs) sobre os efeitos do TBT, os corações foram perfundidos com agentes anti-oxidantes: Tiron (500 μM, N=5), Tempol (100 μM, N=5), Apocinina (100 μM, N=4) e com o bloqueador de receptor de angiotensina tipo 1 (AT1)Losartan (10 μM , N=5). A contratilidade miocárdica foi avaliada medindo-se a PSIVE frente a estímulos homeométricos como o aumento da concentração de Ca2+ e na presença do agonista β-adrenérgico isoproterenol (injeção in bolus, 100 μL,10-4M) e heterométrico através da análise de curva de Frank Starling durante o aumento da PD de 0 até 30 mmHg em intervalos de 5 mmHg. O efeito agudo do TBT sobre as EROs foi avaliado pela técnica do dihidroetídio (Unidades Arbitrárias, UA). Em outro grupo de ratos wistar (250 g) foram realizadas as medidas dos sparks, do transiente e conteúdo de Ca2+ do retículo sarcoplasmático (RS). Os resultados foram apresentados como média ± EPM. A análise estatística usada foi Teste t, ANOVA 1 ou 2 vias com post hoc de Tukey, significante p<0,05. Todos os protocolos foram aprovados pelo CEUA/UFES (27/2016). A perfusão com TBT induziu efeito inotrópico negativo evidenciado pela menor resposta contrátil frente ao aumento de Ca2+ (CaCl2 1,25 mM, PD= 10 mmHg, Controle= 115 ± 9 vs TBT= 66 ± 4 mmHg, , p<0,05) que não foi prevenida com o uso de antioxidantes. A exposição aguda ao TBT determinou redução na PSIVE desenvolvida na curva de Frank Starling, (Ca2+ 1,25 mM, PD=10mmHg, Controle= 88 ± 6 vs TBT= 45 ± 2 mmHg, p<0,05) e a perfusão com antioxidantes protegeu parcialmente a redução da contratilidade. Tiron, tempol, apocinina e losartan impediram o efeito inotrópico negativo nas curvas de Frank Starling apenas em baixo Ca2+ (0,62 mM). O TBT diminui a resposta ao isoproterenol (Controle= 132,78 ± 22 vs TBT= 24,14 ± 13,08 mmHg p<0,05). A exposição aguda ao TBT aumentou a produção in situ de O2‾ (Controle = 0,065 ± 0,002 vs TBT 0,094 ± 0,004 UA p<0,05) que foi prevenido com a perfusão com tempol e o losartan (Tempol 0,074 ± 0,003, Losartan 0,071 ± 0,004 UA p<0,05). Nos cardiomiócitos isolados, o TBT aumentou a frequência dos sparks (Controle= 9 ±1 vs TBT 10 -7 M= 16 ± 1 100 μm/s, p<0,05), diminuiu sua amplitude (Controle =0,582 ± 0.08 vs TBT 10-7 M = 0,342 ± 0,05 ΔF/F0, p< 0,05) e diminuiu o transiente e o conteúdo de Ca2+ do RS. A exposição aguda ao TBT 50 μM promoveu efeito inotrópico negativo no coração, aumentou a produção cardíaca de EROs, diminuiu o conteúdo de Ca2+ do RS e aumentou a frequência espontânea dos sparks de Ca2+. Os resultados sugerem que o TBT atue sobre as proteínas reguladoras do movimento de Ca2+ desestabilizando o receptor de RyR2 e reduzindo a atividade da bomba de Ca2+ do RS, SERCA2a, que parecem ser modulados, pelo menos em parte, pelas EROs.
Tributyltin (TBT) is an organotin environmental contaminant used in farming and antifouling paints. Its release directly into the water, from ships, shipyards and ports, was the cause of environmental impacts on aquatic ecosystems. Numerous studies indicate that organotin compounds produce neuro, cito and genotoxic effects in various systems. However, its toxic effect on the cardiovascular system has not yet been fully elucidated. The aim of this study was to analyze the acute effect of TBT on myocardial contractility Wistar rats weighing 200 - 250 g were anesthetized with intraperitoneal injection of ketamine (40 mg / kg) and Xilazine (8 mg / kg). The heart was isolated and perfused by the Langendorff Technique in Krebs solution, pH 7.4, 37° C. The left ventricular isovolumetric systolic pressure (LVISP) was assessed by insertion of a latex balloon in the LV which was stretched to measure left ventricular diastolic pressure (DP). Experimental animals were randomly grouped into: Control group (N = 7) and group perfused for 5 minutes with TBT solution (50 μM) (TBT group N = 8). To evaluate the participation of reactive oxygen species (ROS) on the effects of TBT, hearts were perfused with anti-oxidants: Tiron (500 μM, N = 5), Tempol (100 μM, N = 5), Apocynin 100 μM, N = 4) and angiotensin receptor blocker, Losartan (10 μM, N = 5). Myocardial contractility was evaluated by homeometric stimulus: calcium and β-adrenergic agonist isoproterenol (injection in bolus, 100 μL, 10-4 M). The heterometric response was assessed using the Frank Starling mechanism by increasing the DP from 0 to 30 mmHg in 5 mmHg intervals. The acute effect of TBT on ROS was evaluated by dihydroethidium technique (Arbitrary Units, AU). In another group of rats, cardiomyocytes were isolated using collagenase in order to measure Ca2+ sparks frequency and amplitude during rest condition and Ca2+ transient in cells stimulated at 0.5 Hz. The Ca2+ content of the sarcoplasmic reticulum (SR) was evaluated using caffeine (10 mM) in intact cardiomyocytes. The results were presented as mean ± SEM. The statistical analysis used was ANOVA 1 or 2 ways with Tukey post hoc, p <0.05. All protocols were approved by CEUA/UFES (27/2016). Perfusion with TBT induced a negative inotropic effect evidenced by the lower contractile response to calcium increase (Control = 115 ± 9 vs TBT = 66 ± 4 mmHg, 1.25 mM CaCl2, p <0.05). Acute exposure to TBT resulted in a reduction in the pressure developed in the Frank Starling curve, in 1.25 mM calcium in all DP (Control= 88 ± 6 vs TBT = 45 ± 2 mmHg, DP = 10 mmHg, p <0.05) and only the antioxidant tiron reversed this reduction in lower DP (TBT = 45 ± 2 vs TBT + tiron = 79 ± 6 mmHg, p <0.05). TBT significantly reduced the response to 19 isoproterenol (Control = 132.78 ± 22 vs TBT = 24,14 ± 13.08 mmHg, p <0.05). Total exposure to TBT increased in situ production of O2• ‾ (Control group = 0.065 ± 0.002 vs TBT group 0.094 ± 0.004 AU p <0.05) and only Tempol and Losartan were able to reverse (TBT + Tempol 0.074 ± 0.003 and TBT+Losartan 0.071 ± 0.004 AU, p <0.05). TBT increased the sparks frequency (Control= 9 ± 1 vs TBT 10 -7 M = 16 ± 1.1 µm/s), decreased its amplitude (Control = 0.582 ± 0.08 vs TBT 10-7 M = 0.342 ± 0.05, p <0, 05), decreased the Ca2+ transient and the SR Ca2+ content. The results demonstrate that TBT induced an important negative inotropic effect that may depend on the Ca2+ regulatory proteins destabilizing the RyR2 receptor and reducing the activity of the SR Ca2+ pump, SERCA2a, which appear to be modulated, at least in part, by ROS.
URI: http://repositorio.ufes.br/handle/10/7905
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