Efeitos dos nanomateriais Óxido de Grafeno e Óxido de Grafeno Reduzido sobre a linhagem celular de fígado de Danio rerio, ZFL

dc.contributor.advisor-co1Souza, Jaqueline Pérola de
dc.contributor.advisor-co1Latteshttp://lattes.cnpq.br/2320506014760329por
dc.contributor.advisor1Fernandes, Marisa Narciso
dc.contributor.advisor1Latteshttp://lattes.cnpq.br/3021357484136942por
dc.contributor.authorSiqueira, Priscila Rodrigues de
dc.contributor.authorlatteshttp://lattes.cnpq.br/2052416811090234por
dc.date.accessioned2022-05-13T10:17:25Z
dc.date.available2022-05-13T10:17:25Z
dc.date.issued2021-11-10
dc.description.abstractGraphene nanomaterial and its variations such as graphene oxide (GO, graphene oxide) and reduced graphene oxide (rGO, reduced graphene oxide) have been widely studied and can be used in several areas, including bacterial inhibition, drug administration (drug delivery), photothermal therapy and bioremediation of aquatic environments, among other applications. Thus, aquatic environments and their compartments will be fatally affected by these nanomaterials, representing high risks for aquatic biota, as well as for human health. In these environments, GO remains stable for a long time and rGO, which is unstable when suspended in ultrapure water, becomes more stable in the presence of natural organic matter (NOM), being more stable than GO in these conditions. In addition, recent studies have shown that GO can be reduced to rGO by exposure to sunlight and bacterial degradation, as well as by the presence of metals such as aluminum (Al) and iron (Fe) and by sulfur-based inorganic reducers. The response of aquatic organisms, resulting from exposure to GO and rGO, is still poorly understood. In the present study, eight concentrations of the nanomaterials GO and rGO were tested in zebrafish liver cells (ZFL) on a scale of 0.001 to 100 μg mL-1, with exposures of 24 and 72 hours. The absorption of GO and rGO cells by ZFL, the production of reactive oxygen species (ROS), cell viability and death, as well as catalase activity (CAT) and S-transferase glutathione (GST) enzymes, as well as non-enzymatic antioxidant glutathione (GSH), were investigated. Lipid peroxidation and total antioxidant capacity were also investigated. GO and rGO showed lower absorption of proteins on their surface and GO adsorption more proteins than rGO. rGO nanosheets are smaller than GO nanosheets, and their hydrophobic characteristic favors their interaction with the cell membrane and, consequently, their entry into cells. Exposure to rGO generated higher ROS production than GO and caused more damage, evidencing greater toxicity of rGO. ZFL cells were able to combat the effects of GO by showing recovery after 72 hours of exposure, while exposure to rGO stopped cell replication at high concentrations. The exposure to low concentrations of rGO caused oxidative stress, loss of antioxidant capacity, and genotoxic damage. Exposure to rGO was harmful to ZFL cells within 24 hours and 72 hours of exposure.eng
dc.description.resumoO nanomaterial grafeno e suas variações como o óxido de grafeno (GO, graphene oxide) e o óxido de grafeno reduzido (rGO, reduced graphene oxide) têm sido amplamente estudados e poderão ser utilizados em várias áreas, tais como inibição bacteriana, administração de fármacos (drug delivery), terapia fototermal e biorremediação de ambientes aquáticos, entre outras. Desta forma, os resíduos desses materiais chegarão aos ambientes aquáticos e seus compartimentos, representando altos riscos para a biota aquática bem como para a saúde humana. Nesses ambientes, GO se mantém estável por longo tempo e rGO, que é instável quando suspenso em água ultrapura, se torna mais estável na presença de matéria orgânica natural (MON), sendo mais estável que GO, nessas condições. Estudos recentes mostram que o GO pode ser reduzido a rGO pela exposição à luz solar e pela degradação bacteriana, assim como pela presença de metais como alumínio (Al) e ferro (Fe) e por redutores inorgânicos à base de enxofre. A resposta de organismos aquáticos, decorrente da exposição a GO e rGO, ainda é pouco conhecida. No presente estudo, oito concentrações das nanomateriais GO e rGO foram testadas em células de fígado de peixe zebra (ZFL), numa escala de 0,001 até 100 μg mL-1, com exposições de 24 e 72 horas. Foram analisadas a internalização de GO e rGO pelas células ZFL, a produção de espécies reativas de oxigênio (ROS, reactive oxygen species), viabilidade e morte celular, bem como a atividade das enzimas catalase (CAT) e glutationa S-tranferase (GST), além do antioxidante não-enzimático glutationa (GSH). Também foi investigado acerca da peroxidação lipídica e capacidade antioxidante total. GO e rGO apresentaram capacidade diferente para adsorver proteínas em sua superfície, sendo que GO adsorveu mais proteínas que rGO. As nanofolhas de rGO são menores que as nanofolhas de GO, e a característica hidrofóbica de rGO favorece sua interação com a membrana celular e, consequentemente, sua entrada nas células. A exposição ao rGO gerou maior produção de ROS do que o GO e causou mais danos, evidenciando maior toxicidade de rGO. As células ZFL foram capazes de combater os efeitos de GO mostrando recuperação após 72 horas de exposição, enquanto a exposição a rGO em altas concentrações impediu a replicação celular. Em baixas concentrações, rGO causou estresse oxidativo, perda da capacidade antioxidante e danos genotóxicos. A exposição ao rGO foi nociva às células ZFL tanto em 24 horas quanto em 72 horas de exposição.por
dc.description.sponsorshipCoordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)por
dc.description.sponsorshipId88882.426407/2019-01por
dc.identifier.citationSIQUEIRA, Priscila Rodrigues de. Efeitos dos nanomateriais Óxido de Grafeno e Óxido de Grafeno Reduzido sobre a linhagem celular de fígado de Danio rerio, ZFL. 2021. Tese (Doutorado em Ecologia e Recursos Naturais) – Universidade Federal de São Carlos, São Carlos, 2021. Disponível em: https://repositorio.ufscar.br/handle/20.500.14289/16128.*
dc.identifier.urihttps://repositorio.ufscar.br/handle/20.500.14289/16128
dc.language.isoporpor
dc.publisherUniversidade Federal de São Carlospor
dc.publisher.addressCâmpus São Carlospor
dc.publisher.initialsUFSCarpor
dc.publisher.programPrograma de Pós-Graduação em Ecologia e Recursos Naturais - PPGERNpor
dc.rightsAttribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 Brazil*
dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/br/*
dc.subjectApoptosepor
dc.subjectCatalasepor
dc.subjectEspécies reativas de oxigêniopor
dc.subjectEstresse oxidativopor
dc.subjectGenotoxicidadepor
dc.subjectGlutationapor
dc.subjectGlutationa S-transferasepor
dc.subjectMorte celularpor
dc.subjectNecrosepor
dc.subjectPeroxidação lipídicapor
dc.subjectApoptosiseng
dc.subjectCatalaseeng
dc.subjectReactive oxygen specieseng
dc.subjectOxidative stresseng
dc.subjectGenotoxicityeng
dc.subjectReduced glutathioneeng
dc.subjectGlutathione-S-transferaseeng
dc.subjectCell deatheng
dc.subjectNecrosiseng
dc.subjectLipid peroxidationeng
dc.subject.cnpqCIENCIAS BIOLOGICAS::ECOLOGIA::ECOLOGIA APLICADApor
dc.titleEfeitos dos nanomateriais Óxido de Grafeno e Óxido de Grafeno Reduzido sobre a linhagem celular de fígado de Danio rerio, ZFLpor
dc.title.alternativeEffects of Graphene Oxide and Reduced Graphene Oxide nanomaterials on the liver cell line of Danio rerio, ZFLeng
dc.typeTesepor

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