Intoxicação subaguda com bifentrina aumenta o nível de interleucina 1ß em rins e fígados de camundongos
Feb 27, 2022
Fundo
A bifentrina pertence aos inseticidas piretróides do tipo I que interagem com canais de sódio dependentes de voltagem nas membranas dos neurônios [1-3]. É neurotóxico. A intoxicação leva à morte em organismos-alvo. Acreditava-se que os piretróides eram seguros para os mamíferos, pois eram metabolizados nofígado(clivada na ligação éster central). Os metabólitos: cis-3-(2-cloro-3,3,3-trifluoroprop-1-en-1-il)-2,{ {8}}ácido dimetilciclopropano carboxílico (CFMP) e 3-ácido fenoxibenzóico (3-PBA) são considerados relativamente não tóxicos e são eliminados com a urina. Os estudos de Wielgomas et al. mostraram que metabólitos de piretróides foram detectados em amostras de urina de populações urbanas e rurais [4, 5]. Há evidências de que a intoxicação por piretróides em mamíferos (humanos e animais) pode levar a problemas de saúde [6-8]. A intoxicação aguda com bifentrina em mamíferos produz sparring agressivo, sensibilidade a estímulos e tremores [1, 9, 10]. Como a bifentrina é utilizada na agricultura e horticultura para controle de pragas, existe o risco de exposição crônica de humanos com resíduos de agrotóxicos em produtos alimentícios. O composto é considerado moderadamente tóxico in vivo para vertebrados se comparado com outros piretróides [11]. Existem relatos recentes sobre a possível imunotoxicidade e efeito pró-inflamatório dos piretróides em vertebrados em desenvolvimento devido ao estresse oxidativo. As glutationa-S transferases (GSTs) têm uma função no metabolismo da bifentrina. A bifentrina e outros piretróides inibem GSTs em um mecanismo competitivo nofígadosde organismos não-alvo que produzem estresse oxidativo [12-15]. O objetivo do estudo foi verificar se a intoxicação subaguda com bifentrina afeta a interleucina 1ß pró-inflamatória e o fator de necrose tumoral (TNF) emrinsassim comofígadose a função desses órgãos.
Palavras-chave:Bifentrina, interleucina1ß, Propriedades pró-inflamatórias, Rim, fígado
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Métodos
DefiniçõesO projeto do estudo foi aprovado pelo Comitê de Ética Local em Lublin, Polônia e pelo Comitê Institucional de Cuidados e Uso de Animais da Universidade Médica de Lublin, Polônia. Ambos os autores tiveram treinamento em planejamento e condução de experimentos em animais. A bifentrina foi adquirida do Instituto de Química Orgânica (Annopol, Varsóvia, Polônia). A solução salina foi adquirida à Glenmark Pharmaceuticals (Varsóvia, Polónia). O experimento foi conduzido no Centro de Medicina Experimental da Universidade Médica de Lublin. As diretrizes europeias, polonesas e emitidas pela Universidade Médica de Lublin para o uso de animais foram seguidas. Havia condições laboratoriais padrão (ciclo de 12h de luz/12h de escuro, temperatura de 21 a 22 graus, umidade do ar de 55 a 60 por cento). Os animais foram criados no Centro de Medicina Experimental da Universidade Médica de Lublin (criador nº 077 registrado no Ministério da Ciência e Ensino Superior, Varsóvia, Polônia). O rebanho é originário de Charles River (Colônia, Alemanha). Os camundongos tiveram livre acesso à água (esterilizada com UV) e ração animal ad libitum. A ração para roedores foi adquirida da Altromin International (Lage, Alemanha).
Tamanho da amostra
Um total de 32 camundongos Albino Swiss fêmeas de 6-semanas de idade (eram adultos jovens não prenhes) pesando 20–26g no início do estudo foram usados. Eles foram divididos aleatoriamente em 4 grupos de 8: – controles que receberam solução salina ip diariamente por 28 dias – animais que receberam bifentrina ip na dose de 1,61 mg/kg por 28 dias (grupo 1) – animais que receberam bifentrina ip na dose de 4,025 mg /kg por 28 dias (grupo 2) – animais que receberam bifentrina ip na dose de 8,05 mg/kg por 28 dias (grupo 3). As doses foram escolhidas de acordo com nossa experiência anterior com este piretróide [15]. A dose de 8,05 mg/kg foi considerada 0,5 LD 50 [15].
Testes e medições
No dia 29 os animais foram sacrificados por decapitação. Não havia anestesia antes, pois estávamos preocupados com os parâmetros bioquímicos do sangue. Amostras de sangue venoso foram obtidas. ofígadoserinsforam pesados com balança de laboratório (MFD fabricada pela A&D CO., LTD, Seul, Coréia). Os órgãos foram homogeneizados com um misturador mecânico MPW-120 (MPW Med. Instruments, Varsóvia, Polônia) em tampão 0.1mol de Tris-HCl, de pH 7,4. A amostra de 0,5 g de tecido foi misturada em 5ml de tampão. Os homogeneizados foram centrifugados por 15 min (5000×g) duas vezes. Foi utilizada a centrífuga Sigma1-6P (Polygen, Engelwood, NY, EUA). O sobrenadante foi usado para medir as concentrações de IL-1ß e TNF com testes de ELISA. Os kits IL-1ß e TNF ELISA foram adquiridos do fabricante (Cloud-Clone Corp., Houston, TX, EUA). A concentração de creatinina e a atividade da alanina transaminase (ALT) nos soros sanguíneos foram medidas com o analisador bioquímico ErbaMannheim XL-600 (Mannheim, Alemanha).
Análise estatística
Os resultados foram analisados com IBM SPSS Statistics (v. 21) (Statsoft Sp.zo.o., Cracóvia, Polônia). A conformidade da distribuição das variáveis com a hipotética distribuição normal foi verificada com o teste de normalidade de Shapiro-Wilk. Os resultados obtidos foram apresentados utilizando os elementos básicos da estatística descritiva (média ± DP, pois os resultados foram normalmente distribuídos). A análise comparativa das variáveis estudadas foi realizada com a utilização de testes estatísticos paramétricos. Para características quantitativas de caráter contínuo com distribuições normais, foi utilizado o teste t de Student paramétrico, comparando os resultados de dois grupos. Nos demais casos, o Mann-Whitney U foi usado para duas amostras para características quantitativas. As diferenças observadas foram consideradas estatisticamente significativas em p<>
Resultados
Rimmassa não diferiu entre os grupos. Foi (Média± SD) {{0}},16 ±0.02 g nos controles, 0,16± 0.{ {14}}1 g no grupo 1, 0,16 ±0,03 g no grupo 2 e 0,16± 0,04 g no grupo 3. Nem ofígadomassa como era 1,24 ±0,18g nos controles, 1,33 ±0,16 g no grupo 1, 1,35 ±0,2 g no grupo 2, 1,35± {{16 }}.2g no grupo 3. A concentração de creatinina não diferiu entre os grupos e foi de 0.2± 0.0mg/dl no grupo controle, 0 0,2± 0.02mg/dl no grupo 1, {{30}},2± 0,03mg/dl no grupo 2 e 0,2 ±0,04) mg/dl no grupo 3. A atividade da ALT foi de 51± 12U/l nos controles, 60±13 U/l no grupo 1, 80±9 U/l no grupo 2 e 135± 20U/l no grupo 3. A diferença entre o grupo 3 e os controles foi estatisticamente significante (p<0.05). the="" interleukin="" 1ß="" concentration="" in="" the="">fígadosdos controles foi de 53,5 ± 23,9 pg/ml, no grupo 1–54,1± 33,5pg/ml, 2–59,1± 60,0pg/ml (p<0.05), 3–99="" ±79.9="" pg/ml="" (p=""><0.05 vs="" controls).="" in="" the="">rinsdos controles foi 3,9±2,3 pg/ml, grupo 1–6,8 ± 10,6 pg/ml, 2–9,8± 7,9pg/ml e 3–11,2 ±5,2pg/ml. Houve uma diferença estatisticamente significativa entre os grupos 1,2 e 3 vs controles (p<0.05). the="" tnfα="" levels="" did="" not="" significantly="" differ="" in="" the="" groups="" exposed="" to="" bifenthrin="" in="" comparison="" with="" controls="" neither="" in="" the="">fígadosnem norins. ofígadobiomarcadores de dano foram mostrados na Tabela 1 erimbiomarcadores na Tabela 2.
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Discussão
Em nosso experimento foi demonstrado que houve um aumento significativo de interleucina 1ß em camundongosfígadoserins. Foi proporcional à dose de bifentrina utilizada no modelo experimental de intoxicação subaguda. orinsforam mais afetados pelo xenobiótico do quefígados.No estudo de Pawar et al. foi explicado que a intoxicação com piretróides produzia estresse oxidativo norins.Isso foi confirmado pela detecção de uma diminuição significativa nos níveis de tióis norinsde animais expostos a um piretróide. A intoxicação com o xenobiótico causou uma diminuição significativa na atividade da superóxido dismutase (SOD) e da catalase norins.Avaliação histopatológica dorinsrevelaram hemorragias no córtex e no núcleo, alterações degenerativas tubulares com fechamento do lúmen e redução do espaço capsular de Bowman [16]. Em nosso estudo, devido à limitação de recursos financeiros, não foi possível realizar o exame histopatológico de órgãos internos. O efeito hepatotóxico da bifentrina foi visível em nosso estudo, pois detectamos aumento da atividade da ALT no grupo exposto à maior dose do pesticida e aumento significativo da concentração de interleucina 1ß no grupo. A IL-1 e o TNF são sintetizados em macrófagos e monócitos. Eles são secretados no sangue, graças ao qual têm um efeito sistêmico. O TNF é uma das primeiras citocinas a aparecer durante a inflamação [17]. O TNF estimula o aumento da produção de interleucina 1ß, que ocorre durante o estresse oxidativo por mais tempo [18]. Isso pode explicar por que no decorrer de nosso experimento com duração de 28 dias o TNF não diferiu significativamente entre os grupos experimentais, e a interleucina 1ß sim. Em outro estudo realizado em nosso departamento, foi demonstrado que a intoxicação subaguda com outro piretróide lambdacialotrina também produziu um aumento significativo de interleucina 1ß em camundongosrinsefígados [19].
Em estudo semelhante com bifentrina foi utilizada na dose de 8mg/kg e diminuiu a atividade locomotora em camundongos confirmando seu efeito neurotóxico. Além disso, aumentou a atividade da ALT em soros sanguíneos de camundongos e levou à formação de infiltrações de linfócitos nofígadosapós o envenenamento subagudo mostrando que além dos neurônios, o envenenamento com bifentrina produzfígadofuncionando também [15]. No presente estudo não pudemos realizar o exame histopatológico, mas aprendendo com a publicação citada, esperávamos mudanças semelhantes nofígadosofígadoé muito provável que seja danificado por todos os xenobióticos que são metabolizados nesse órgão. A bifentrina sofre metabolismo oxidativo levando à formação de 4'-hidroxi-bifentrina e hidrólise de microssomas hepáticos em roedores, bem como em humanos [20, 21]. Em nosso estudo utilizamos camundongos adultos jovens, pois roedores jovens têm menor capacidade de metabolizar piretróides. Em filhotes de roedores expostos à bifentrina, o pesticida pode atravessar a barreira hematoencefálica, acumular-se no cérebro e produzir déficits neurocomportamentais duradouros [22]. Dar et ai. administrado bifentrina a ratos por até 30 dias induziu um estresse oxidativo nofígados, rinse pulmões [23]. Existem publicações sobre os efeitos imunotóxicos da bifentrina em embriões de peixe-zebra. No experimento conduzido por Jin et al. foi demonstrado que a exposição à bifentrina aumentou o nível de interleucina 1ß, interleucina 8, caspase 9 e 3 em embriões expostos a S-cis-bifentrina [14]. Parque et ai. confirmaram que a intoxicação por bifentrina durante a embriogênese do peixe-zebra induziu toxicidade no desenvolvimento, inflamação e diminuição da angiogênese [20].
A interleucina 1 é uma molécula sinalizadora que regula a resposta imune, medeia o funcionamento de leucócitos, linfócitos, atua como um pirogênio e medeia o desenvolvimento de inflamação crônica [24]. Portanto, foi escolhido em nosso experimento como marcador de estresse tecidual e resposta inflamatória ao xenobiótico. O TNF também é uma citocina pró-inflamatória que desempenha um papel em distúrbios autoimunes e no desenvolvimento de neoplasias. Os resultados do nosso estudo são semelhantes aos resultados obtidos por Wang et al. que conduziram um experimento em camundongos machos expostos à bifentrina por 3 semanas e confirmaram o efeito imunotóxico do piretróide [25]. Outro estudo publicado por Wang et al. elucidaram os mecanismos da imunotoxicidade da bifentrina em macrófagos murinos. A exposição à bifentrina inibiu os níveis de transcrição de interleucina 6 e TNF devido à estimulação do lipopolissacarídeo. A intoxicação com bifentrina aumentou as espécies reativas de oxigênio e levou à desregulação dos genes relacionados ao estresse oxidativo [26].
Em publicação recente, Jin et al. confirmaram que a exposição oral de camundongos machos à bifentrina na dose de 20 mg/kg por 3 semanas aumentou os níveis de citocinas pró-inflamatórias e reduziu as atividades de enzimas antioxidantes (SOD, glutationa peroxidase) devido ao estresse oxidativo no curso da intoxicação com o piretróide [27]. Muitos outros autores concordam que os piretróides danificam os órgãos internos através do estresse oxidativo [28-30]. Há também dados sobre o efeito imunomodulador dos piretróides em humanos. No estudo realizado por Netaet al. numerosas citocinas pró-inflamatórias foram medidas em amostras de sangue obtidas do cordão umbilical ao nascimento de 300 crianças recém-nascidas (incluindo interleucina 1ß, TNF, interleucina 6, interleucina 10) com exposição pré-natal à permetrina. Os autores encontraram uma diminuição da interleucina 10 nessas crianças, o que pode aumentar o risco de doenças alérgicas e asma mais tarde na vida [31]. Enquanto isso, a permetrina, como a bifentrina pertencente aos piretróides do tipo I, é recomendada para prevenção da malária pela Organização Mundial da Saúde, mesmo para mulheres grávidas [32]. Certamente o benefício de usá-lo deve superar os possíveis efeitos colaterais.
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Nosso estudo mostra que mesmo baixa dose de bifentrina causa um aumento significativo de interleucina 1ß em camundongosrimo que demonstra que a inflamação norimocorre mesmo em doses muito baixas. Está relacionado com o fato de que os metabólitos do piretróide são eliminados com a urina. O 3-PBA é o metabólito urinário mais comumente detectado de vários piretróides [33]. É detectado na urina de crianças e adultos de áreas rurais e urbanas, confirmando a ampla exposição da população humana a esses compostos [4]. Estudos em modelos animais apoiam esta afirmação. Amin et ai. confirmou a nefrotoxicidade da deltametrina, em bagres [34]. Abdel-Daim et al. também registrou o efeito nefrotóxico do piretróide em tilápias [35]. Embora os laboratórios modernos sejam capazes de medir diferentes biomarcadores de imunotoxicidade, hepatotoxicidade e nefrotoxicidade, devido aos recursos financeiros limitados, selecionamos apenas os poucos mostrados acima.
Conclusões
A intoxicação subaguda com bifentrina aumenta significativamente a concentração de interleucina 1ß emfígadoserinsem um nível proporcional à dose. É acompanhado por aumento de ALT. Confirma o efeito nefrotóxico e hepatotóxico e pró-inflamatório da bifentrina em organismos não-alvo.
