Efeitos da cloroquina sobre biomarcadores de peixe-zebra (Danio rerio)

dc.contributor.advisor-co1Francisco, Renata Fracácio
dc.contributor.advisor-co1Latteshttp://lattes.cnpq.br/5643065656865773por
dc.contributor.advisor-co1orcidhttps://orcid.org/0000-0003-2257-2766por
dc.contributor.advisor1Carvalho, Cleoni dos Santos
dc.contributor.advisor1Latteshttp://lattes.cnpq.br/7233550271936621por
dc.contributor.advisor1orcidhttps://orcid.org/0000-0003-0755-5239por
dc.contributor.authorFerreira, Marina Tauche
dc.contributor.authorlatteshttp://lattes.cnpq.br/6650592278439411por
dc.contributor.authororcidhttps://orcid.org/0000-0002-7817-142Xpor
dc.date.accessioned2024-08-19T15:47:17Z
dc.date.available2024-08-19T15:47:17Z
dc.date.issued2024-07-15
dc.description.abstractChloroquine is used to treat malaria and autoimmune diseases such as lupus and rheumatoid arthritis due to its anti-inflammatory and immunomodulatory properties, but its use increased significantly during the COVID-19 pandemic due to its recommendation as a prophylactic treatment. This increase in consumption, associated with inadequate disposal, resulted in the presence of the drug in wastewater and surface waters in several countries. In this context, this study aimed to compile environmental and ecotoxicological data on Chloroquine and Hydroxychloroquine in the aquatic environment and to reproduce in the laboratory a chronic toxicity test of Chloroquine Diphosphate (CQD), lasting 21 days, in a semi-static system, using the model species zebrafish (Danio rerio), exposed to environmentally relevant concentrations detected before the pandemic (0.6 µg/L) and during the pandemic (1.8; 5.4; 16.2 and 48.6 µg/L), to evaluate the changes caused by the drug. Biomarkers were analyzed in biochemical functions, including changes in the concentration of total proteins, glucose, triglycerides and immunoglobulins (Ig); enzymatic activities of aspartate aminotransferase (AST), alanine aminotransferase (ALT), alkaline phosphatase (ALP), lactate dehydrogenase (LDH) and glutathione S-transferase (GST); and oxidative stress measured by protein carbonyls (PCO) and thiobarbituric acid reactive substances (TBARs). Histological analyses evaluated gill, liver and kidney changes. Data were statistically compared between the control and exposed groups, using the nonparametric Kruskal-Wallis test with Dunn's post-test, through the PAST® software. The results showed metabolic, enzymatic and histopathological disturbances in the organs from the concentrations recorded in surface waters (0.6 µg/L and 1.8 µg/L). In addition, the concentration of 1.8 µg/L was the most responsive to biomarkers of oxidative stress. In the principal component analysis (PCA), the most responsive biomarkers to DCQ exposures were AST enzyme activity, TBARs in the brain, dilation of the central venous sinus in the gills, hepatocytes with pyknotic nuclei in the liver and reduction of Bowman's space in the kidney. The innovative aspect of this research lies in the understanding of the chronic toxicity of environmental concentrations of DCQ on biomarkers of D. rerio and underscores the importance of greater awareness about the responsible use and disposal of drugs, reinforcing the need for monitoring and remediation policies to protect water resources and aquatic life.eng
dc.description.resumoA Cloroquina é utilizada no tratamento da malária e em doenças autoimunes como lúpus e artrite reumatoide, devido às suas propriedades anti-inflamatórias e imunomoduladoras, mas seu uso aumentou significativamente durante a pandemia de COVID-19 devido a sua recomendação como tratamento profilático. Este aumento no consumo, associado ao descarte inadequado, resultou na presença do fármaco em águas residuais e superficiais de diversos países. Neste contexto, este estudo teve como objetivo compilar dados ambientais e ecotoxicológicos sobre a Cloroquina e a Hidroxicloroquina no ambiente aquático e reproduzir em laboratório um teste de toxicidade crônica do Difosfato de Cloroquina (DCQ), com duração de 21 dias, em sistema semi-estático, utilizando a espécie modelo peixe-zebra (Danio rerio), expostos a concentrações ambientalmente relevantes detectadas antes da pandemia (0,6 µg/L) e durante a pandemia (1,8; 5,4; 16,2 e 48,6 µg/L), para avaliar as alterações provocadas pelo fármaco. Os biomarcadores foram analisados em funções bioquímicas, incluindo alterações na concentração de proteínas totais, glicose, triglicerídeos e imunoglobulinas (Ig); atividades enzimáticas de aspartato aminotransferase (AST), alanina aminotransferase (ALT), fosfatase alcalina (ALP), lactato desidrogenase (LDH) e glutationa S-transferase (GST); e estresse oxidativo avaliado por proteínas carboniladas (PCO) e substâncias reativas do ácido tiobarbitúrico (TBARs). As análises histológicas avaliaram alterações branquiais, hepáticas e renais. Os dados foram comparados estatisticamente entre o controle e os grupos expostos, utilizando o teste não paramétrico Kruskal-Wallis com pós-teste de Dunn, por meio do software PAST®. Os resultados mostraram distúrbios metabólicos, enzimáticos e histopatológicos nos órgãos a partir das concentrações registradas em águas superficiais (0,6 µg/L e 1,8 µg/L). Além disso, a concentração 1,8 µg/L foi a mais responsiva para biomarcadores de estresse oxidativo. Na análise de componentes principais (ACP), como biomarcadores mais responsivos as exposições de DCQ destacaram-se a atividade da enzima AST, o TBARs no cérebro, a dilatação do seio venoso central nas brânquias, hepatócitos com núcleos picnóticos no fígado e a redução do espaço de Bowman no rim. O aspecto inovador desta pesquisa reside na compreensão da toxicidade crônica de concentrações ambientais de DCQ sobre biomarcadores de D. rerio e sublinha a importância de uma maior conscientização sobre o uso e descarte responsável de medicamentos, reforçando a necessidade de políticas de monitoramento e remediação para proteger os recursos hídricos e a vida aquática.por
dc.description.sponsorshipCoordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)por
dc.description.sponsorshipIdProcesso nº 88887.659078/2021-00, Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)por
dc.identifier.citationFERREIRA, Marina Tauche. Efeitos da cloroquina sobre biomarcadores de peixe-zebra (Danio rerio). 2024. Tese (Doutorado em Biotecnologia e Monitoramento Ambiental) – Universidade Federal de São Carlos, Sorocaba, 2024. Disponível em: https://repositorio.ufscar.br/handle/20.500.14289/20379.por
dc.identifier.urihttps://repositorio.ufscar.br/handle/20.500.14289/20379
dc.language.isoporpor
dc.publisherUniversidade Federal de São Carlospor
dc.publisher.addressCampus Sorocabapor
dc.publisher.initialsUFSCarpor
dc.publisher.programPrograma de Pós-Graduação em Biotecnologia e Monitoramento Ambiental - PPGBMA-Sopor
dc.rightsAttribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 Brazil*
dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/br/*
dc.subjectPoluente emergentepor
dc.subjectCOVID-19por
dc.subjectFármacopor
dc.subjectOrganismos aquáticospor
dc.subjectEcotoxicologiapor
dc.subjectEmerging pollutanteng
dc.subjectDrugeng
dc.subjectEcotoxicologyeng
dc.subject.cnpqCIENCIAS BIOLOGICAS::BIOLOGIA GERALpor
dc.subject.cnpqCIENCIAS BIOLOGICAS::BIOQUIMICApor
dc.subject.cnpqCIENCIAS BIOLOGICAS::FARMACOLOGIApor
dc.subject.cnpqCIENCIAS BIOLOGICAS::FISIOLOGIApor
dc.subject.cnpqCIENCIAS BIOLOGICAS::MORFOLOGIApor
dc.titleEfeitos da cloroquina sobre biomarcadores de peixe-zebra (Danio rerio)por
dc.title.alternativeEffects of chloroquine on biomarkers of zebrafish (Danio rerio)eng
dc.typeTesepor

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EFEITOS DA CLOROQUINA SOBRE BIOMARCADORES DE PEIXE-ZEBRA (Danio rerio)_TeseMTF.pdf
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Tese de Doutorado