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Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior É conhecido que a exposição ao arsênio ou a hiperglicemia pode causar alterações sistêmicas, comprometendo a função e a estrutura dos órgãos. No entanto, não está claro a extensão na qual este metaloide, na presença de uma disfunção metabólica preexistente, poderia afetar a morfologia e função dos órgãos. Portanto, o objetivo deste trabalho foi avaliar parâmetros hepáticos e reprodutivos de ratos normais e diabéticos expostos ao arsênio. Para isso, a diabetes foi induzida em ratos machos utilizando injeção intraperitoneal de estreptozotocina. Os animais saudáveis e hiperglicêmicos receberam solução salina (controle negativo; controle diabetes) ou 10 mg/L de arsênio na forma de arsenato de sódio (controle arsênio; diabetes + arsênio) na água de beber por 40 dias ad libitum. A exposição ao arsenato aumentou os níveis de glicose sérica em animais saudáveis comparados aos animais do grupo controle negativo. No entanto, a exposição a este composto de arsênio não intensificou os níveis de glicose já elevados dos animais diabéticos. No fígado, a atividade das enzimas antioxidantes foi reduzida após exposição ao arsenato em animais saudáveis comparados aos animais do grupo controle negativo, enquanto a combinação de diabetes e arsenato agravou a redução da enzima glutationa s- transferase. Consequentemente, os animais expostos ao arsenato apresentaram níveis aumentados de malondialdeido e proteína carbonilada, sendo este aumento intensificado em animais com diabetes pré-existente. Além disso, estes animais apresentaram níveis séricos aumentados de fosfatase alcalina. A exposição ao arsenato causou um processo inflamatório no tecido hepático de animais saudáveis comparados aos animais do grupo controle negativo. Do mesmo modo, a exposição ao arsenato realçou o aumento de infiltrado inflamatório nos animais diabéticos, com alto número de mastócitos e produção de TNF-α. Em adição, alterações vasculares tais como congestão, hemorragia e depósitos de hemossiderina foram intensificados nos animais do grupo diabetes + arsênio, enquanto os estoques de glicogênio foram reduzidos. Em relação ao sistema reprodutor, nós observamos que a exposição ao arsenato reduziu a concentração de testosterona sérica em animais saudáveis e agravou a redução observada em animais diabéticos. O número de espermatozoides no testículo e epidídimo, a produção diária espermática e o tempo de trânsito dos espermatozoides no epidídimo foram reduzidos também em animais saudáveis expostos ao arsenato. Além disso, a exposição a este composto de arsênio agravou estes parâmetros em ratos diabéticos. A motilidade espermática, a integridade das membranas desta célula e o número de espermatozoides normais foram também reduzidos em animais saudáveis expostos ao arsenato. A combinação de diabetes e arsenato intensificou apenas a redução do número de espermatozoides normais observado nos animais diabéticos. A proporção de arsênio aumentou no testículo e epidídimo de ambos os grupos recebendo arsenato. Além disso, a exposição ao arsenato induziu a um desequilíbrio na atividade das enzimas antioxidantes e no conteúdo de microminerais em animais saudáveis, além de realçar estas mudanças em ratos diabéticos. Mudanças morfológicas ocorreram principalmente nos animais do grupo diabetes + arsênio. Enfim, nossos resultados indicam que a exposição ao arsênio foi capaz de causar intensos danos morfológicos e funcionais no fígado e no sistema reprodutor de ratos Wistar saudáveis. Além disso, estes danos foram intensificados quando animais diabéticos foram expostos ao arsênio. Portanto, mais estudos são necessários para entender melhor o mecanismo de ação do arsênio em animais com doença metabólica pré-existente e os possíveis danos causados por este metaloide na fertilidade e metabolismo dos animais. However, it is unclear the extent to which this metalloid, in the presence of a preexistent metabolic dysfunction, could affect the morphology and function of the organs. Therefore, the aim of this study was to evaluate hepatic and reproductive parameters of healthy and diabetic rats exposed to arsenic. For this, diabetes was induced in male rats by intraperitoneal injection of streptozotocin. Healthy and hyperglycemic animals received saline solution (negative control; diabetes control) or 10 mg/L arsenic as sodium arsenate (arsenic control; diabetes + arsenic) for 40 days in drinking water ad libitum. Arsenate exposure increased serum glucose levels of healthy animals compared to negative controls. However, the exposure to this arsenic compound did not intensify the increased glucose levels of diabetic animals. In the liver, the activity of antioxidant enzymes was suppressed after arsenate exposure in healthy animals compared to negative controls, whereas diabetes and arsenate combination worsened the reduction of glutathione s-transferase enzyme. Consequently, arsenate-exposed animals showed increased malondialdehyde and carbonyl protein levels, being this increase worsened in animals with pre-existent diabetes. Moreover, these same animals had increased alkaline phosphatase serum levels compared to diabetes controls. Arsenate exposure caused an inflammatory process in the liver tissue from healthy rats compared to negative controls. In the same way, exposure to arsenate enhanced the increase of inflammatory infiltrate in diabetic animals, with higher number of mast cells and TNF-α production. In addition, vascular alterations such as congestion, bleeding, and hemosiderin deposition were intensified in diabetes + arsenic animals, whereas glycogen storage was reduced. In reproductive system, we observed that arsenate exposure reduced serum testosterone concentration in healthy animals and worsened the reduction observed in diabetic rats. The sperm numbers in the testis and epididymis, daily sperm production, and sperm transit time were also reduced in healthy animals exposed to arsenate. Moreover, arsenate exposure worsened these parameters in diabetic rats. Sperm motility, integrity of sperm membranes and the number of normal sperm were also reduced in health animals exposed to arsenate. A combination of diabetes and arsenate just intensified the reduction in the number of normal sperm observed in diabetic animals. The proportion of arsenic increased in the testis and epididymis of both groups receiving arsenate. In addition, exposure to arsenate induced an imbalance in antioxidant enzymes activities and mineral content in healthy animals and enhanced these changes in diabetic rats. Morphological changes occurred mainly in animals co-exposed to diabetes and arsenate. Finally, our results showed that exposure to arsenic was able to cause intense morphological and functional damages to the liver and male reproductive system of healthy rats. Importantly, these damages were intensified by arsenate exposure in livers previously injured by diabetes. Moreover, these damages were intensified when diabetic animals were exposed to arsenic. Therefore, more studies are needed to better understand the mechanism of arsenic action in animals with pre-existent metabolic disease and the possible damages caused by this metalloid in fertility and metabolism of the animals.

Fundação de Amparo a Pesquisa do Estado de Minas Gerais Arsenic is a heavy metal widely found in nature in the form of arsenite and arsenate, being the first form the most toxic, once it reacts strongly with endogenous thiols groups. The intoxication by arsenic can cause different pathologies, among them those that affect the male reproductive system. Therefore, the aim of this study was to compare the effects of chronic exposure to sodium arsenite and arsenate on male reproductive organs, evaluating histomorphometric, enzymatic and functional parameters. Were used 30 adult Wistar rats randomly divided into five experimental groups. The control animals received saline, while the treated animals were exposed orally to sodium arsenate and arsenite, testing for each chemical form with concentrations of 0.01 mg/L and 10 mg/L. Were provided 30 mL of solutions daily for 56 days. Sodium arsenite at the two concentrations and arsenate at 10 mg/L caused a reduction in daily sperm production, the number of spermatids in the testis, and sperm in the epididymal caput/corpus regions. Changes in epididymal histomorphometry were variable and region-specific. In relation to testis, the animals treated with arsenic, mainly sodium arsenite, showed a reduced percentage of seminiferous epithelium and the proportion and volume of Leydig cells and connective tissue. In addition, there was an increase in the proportions of tunica propria, lumen, lymphatic space, blood vessels and macrophages. Additionally, sodium arsenite and arsenate, administered at the highest concentration, caused vacuolization at the base of the seminiferous epithelium in some tubules. Regarding the antioxidant enzymes, superoxide dismutase activity did not change upon exposure to arsenic. However, catalase activity decreased in treated animals. Those results show the toxic powers of arsenic, mainly in the form of sodium arsenite, to reproductive morphofunctional parameters and for testicular antioxidant defense system, showing their harm potential to male fertility in Wistar rats. O arsênio é um metal pesado amplamente encontrado na natureza nas formas de arsenito e arsenato, sendo a primeira forma mais tóxica, uma vez que a mesma reage fortemente com grupos tiois endógenos. A intoxicação por arsênio pode ocasionar diferentes patologias, dentre elas aquelas que afetam o sistema reprodutor masculino. Portanto, o objetivo deste trabalho foi comparar os efeitos da exposição crônica ao arsenato e arsenito de sódio sobre órgãos reprodutivos masculinos, avaliando parâmetros histomorfométricos, enzimáticos e funcionais. Foram utilizados 30 ratos Wistar adultos randomicamente divididos em cinco grupos experimentais. Os animais controle beberam solução salina, enquanto os animais tratados foram oralmente expostos ao arsenato e arsenito de sódio, testando-se para cada forma química as concentrações de 0,01 mg/L e 10 mg/L. Foram fornecidos 30 mL das soluções diariamente por 56 dias. O arsenito de sódio nas duas concentrações avaliadas e o arsenato a 10 mg/L causaram redução na produção espermática diária, no número de espermátides no testículo e de espermatozoides nas regiões da cabeça/corpo do epidídimo. Alterações na histomorfometria epididimária ocorreram de forma variável e região específica. Em relação ao testículo, os animais tratados com arsênio, principalmente com arsenito de sódio, apresentaram redução no percentual de epitélio seminífero e na proporção e volume das células de Leydig e tecido conjuntivo. Além disso, observou-se aumento nas proporções de túnica própria, lúmen, espaço linfático, vasos sanguíneos e macrófagos. Adicionalmente, o arsenato e o arsenito de sódio administrados na maior concentração, causaram vacuolização na base do epitélio seminífero em alguns túbulos. Com relação às enzimas antioxidantes, a atividade da superóxido dismutase não se alterou frente à exposição ao arsênio. No entanto, a atividade da catalase reduziu em animais tratados. Esses resultados mostram o poder tóxico do arsênio, principalmente na forma de arsenito de sódio, para parâmetros morfofuncionais reprodutivos e para o sistema de defesa antioxidante testicular, mostrando seu potencial prejuízo à fertilidade masculina em ratos Wistar.

CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior A hipertensão arterial pulmonar (HAP) é uma doença grave e pouco conhecida, que acomete milhares de pessoas anualmente, comprometendo a qualidade de vida do indivíduo e podendo levar a óbito. Esta doença se caracteriza por vasoconstrição pulmonar excessiva que afeta principalmente pulmões e coração, sem informação sobre alterações em outros órgãos, como o testículo. Um dos tratamentos para doenças vasculares como HAP é a prática de exercício físico, como o treinamento físico de resistência (TFR). Este trabalho objetivou avaliar se a HAP afeta a organização e funcionalidade testicular e se a prática do TFR protege o testículo contra os possíveis danos causados pela HAP. Ratos Wistar machos (60 dias) foram distribuídos em quatro grupos (n = 8 animais/grupo): animais saudáveis sedentários, animais sedentários com HAP, animais saudáveis submetidos ao TFR e animais com HAP submetidos ao TFR. A HAP foi induzida usando duas injeções de monocrotalina (20 mg/kg ip). Os animais foram eutanasiados após 30 dias de TFR. Os testículos foram removidos e processados para análises histológicas, bioquímicas e enzimáticas. Coletou-se sangue para obtenção de soro e determinação da concentração sérica de testosterona (CEUA número 38/2021). Animais sedentários com HAP apresentaram redução na concentração de testosterona e acúmulo de colesterol no testículo, indicando alterações na esteroidogênese. Os testículos destes animais exibiram redução na atividade de enzimas antioxidantes e elevação na concentração de óxido nítrico, promovendo autofagia e morte celular. Alterações metabólicas e enzimáticas resultaram em desorganização na arquitetura tecidual e comprometimento na produção de espermatozoides. O TFR em animais com HAP melhorou parâmetros previamente alterados pela HAP, como elevação dos níveis de testosterona e óxido nítrico, reduzindo as alterações histológicas testiculares. Todavia, não foi possível reverter satisfatoriamente o nível de autofagia e a queda na produção espermática diária. Em conclusão, nossos resultados evidenciaram um efeito deletério da HAP na funcionalidade e organização testicular. O TRF, por sua vez, se mostrou um tratamento complementar capaz de minimizar os danos testiculares causados pela HAP. Palavras-chave: Hipertensão pulmonar. Atividade física. Epitélio seminífero. Pulmonary arterial hypertension (PAH) is a serious and little-known disease that affects thousands of people annually, compromising the individual's quality of life and potentially leading to death. This disease is defined by excessive pulmonary vasoconstriction that mainly affects the lungs and heart, without information on changes in other organs, such as the testis. One of the treatments for vascular diseases such as PAH is physical exercise, such as resistance exercise training (RT). This study aimed to evaluate (i) whether PAH affects testicular organization and functionality and (ii) whether the practice of RT protects the testis against possible damage by PAH. Male Wistar rats (60 days old) were divided into four groups (n = 8 animals/group): healthy sedentary animals, sedentary animals with PAH, healthy animals subjected to RT, and animals with PAH subjected to RT. PAH was induced using two injections of monocrotaline (20 mg/kg ip). Animals were euthanized after 30 days of RT. The tests were removed and processed for histological, biochemical, and enzymatic analyses. Blood was collected to obtain serum and determine serum testosterone concentration (CEUA number 38/2021). Sedentary animals with PAH showed a reduction in the concentration of testosterone and accumulation of cholesterol in the testis, indicating alterations in steroidogenesis. The tests of these animals showed a reduction in the activity of antioxidant enzymes and an increase in the concentration of nitric oxide, promoting autophagy and cell death. Metabolic and enzymatic alterations resulted in disorganization in tissue architecture and compromised sperm production. The RT in animals with PAH improved parameters previously altered by PAH, such as increased levels of testosterone and nitric oxide, reducing testicular histological changes. However, it was not possible to satisfactorily reverse the level of autophagy and the drop in daily sperm production. In conclusion, our results showed a deleterious effect of PAH on testicular functionality and organization. RT, in turn, provided a complementary treatment of the minor testicular damage caused by PAH. Keywords: Pulmonary hypertension. Physical exercise. Seminiferous epithelium.

CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior O arsênio é um metaloide encontrado no solo, ar e água e sua contaminação ocorre principalmente pela ingestão de água contaminada com o elemento. Tal exposição, está associada com o surgimento de patologias e lesões em órgãos de diversos sistemas orgânicos, inclusive do aparelho reprodutor masculino. Neste contexto, tem-se concentrado esforços para descrever a influência da exposição em diferentes concentrações de arsênio para a espermatogênese, atividade antioxidante nos órgãos reprodutores e o possível potencial genotóxico do metaloide nas células espermáticas. Nesse sentido, esse trabalho objetivou investigar consequências da exposição ao arsenito de sódio, em duas concentrações, em órgãos do sistema reprodutor masculino durante 56 dias, focando nos parâmetros morfológicos e funcionais. Para isso, os animais foram divididos aleatoriamente em três grupos experimentais (n = 10 / grupo). O grupo controle (C), em que os animais receberam água filtrada, e os grupos As1 e As10 em que os roedores receberam solução de arsenito de sódio a 1 mg/L e 10 mg/L durante um ciclo do epitélio seminífero em ratos. A exposição ao elemento acarretou em alterações na histologia dos túbulos seminíferos e desregulação das atividades de enzimas antioxidantes testiculares e epididimárias. A presença do arsênio não afetou a biometria corporal, a dosagem de testosterona sérica, a morfometria testicular, e parâmetros morfológicos e de genotoxicidade nos espermatozoides epididimários. Entretanto, o grupo que recebeu 10 mg/L do arsenito de sódio, apresentou a motilidade espermática reduzida. Esses resultados, mostram que o metaloide nas concentrações testadas possuiu efeito negativo em alguns dos parâmetros morfofuncionais dos testículos, epidídimo e dos espermatozoides. Palavras-chave: Arsênio, toxicologia, toxicologia reprodutiva, parâmetros morfofuncionais Arsenic is a heavy metal found in soil, air and water and its contamination occurs mainly by drinking water contaminated with the element. Such exposure is associated with the appearance of pathologies and injuries in organs of several organic systems, including the male reproductive system. In this context, efforts have been concentrated to describe the influence of exposure on different concentrations of arsenic for spermatogenesis, antioxidant activity in reproductive organs and the possible genotoxic potential of metal in sperm cells. In this sense, this study aimed to investigate the consequences of exposure to sodium arsenite, in two concentrations in male reproductive system organs during 56 days, focusing on morphological and functional parameters. For this, the animals were randomly divided into three experimental groups (n = 10 / group). The control group (C), where the animals received filtered water, and the groups As1 and As10, in which the rodents received sodium arsenite solution at 1 mg / L and 10 mg / L during a cycle of the seminiferous epithelium in rats. Exposure to the element resulted in changes in the histology of seminiferous tubules, deregulation of the activities of testicular and epididymal antioxidant enzymes. The presence of arsenic did not affect biometrics, serum testosterone levels, testicular morphometry, morphological and genotoxic damage to epididymal sperm, however the group that received 10mg / L of sodium arsenite, had reduced sperm motility. These results show that the metal at the tested concentrations had a negative effect on some of the morphofunctional parameters of the testicles, epididymis and sperm. Keywords: Arsenic, toxicology, reproductive toxicology, morphofunctional parameters.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior Sabe-se que a função renal pode ser influenciada tanto por contaminantes ambientais quanto por doenças metabólicas. No entanto, não está claro como estes fatores, de forma combinada, podem alterar a capacidade de filtração glomerular e de excreção de substâncias tóxicas dos rins. Neste contexto, avaliamos parâmetros morfológicos e funcionais nos rins de ratos diabéticos expostos a arsênio, um potente contaminante ambiental. Ratos Wistar machos saudáveis e ratos diabéticos, modelo experimental induzido por estreptozotocina, foram expostos a 10 mg/L de arsênio na forma de arsenato de sódio via água de beber durante 40 dias. Os constituintes do estroma e parênquima renal foram analisados por meio de morfometria. O dano funcional dos rins foi investigado por meio de marcadores de apoptose e proliferação celular, proporção de elementos químicos, marcadores de estresse oxidativo, e também através da atividade das enzimas do sistema antioxidante endógeno e das proteínas de membrana adenosina trifosfatases. A ingestão de arsenato aumentou as concentrações de glicose sérica em animais saudáveis, no entanto, este aumento não alcançou níveis de hiperglicemia. Nos animais diabéticos, este aumento não foi significativo. O arsenato foi capaz de induzir um aumento notável de nefrose glicogênica nos túbulos distais de animais diabéticos, caracterizada por grande acúmulo de glicogênio nas células tubulares. Além disso, a atividade do sistema antioxidante endógeno foi alterada, e associada a proporção dos elementos ferro, cobre e potássio no tecido renal. Foi observado aumento de peso corporal e nos rins de animais diabéticos expostos a arsenato. Nos animais diabéticos, níveis de malondialdeído, sódio, ureia, creatinina, marcadores de apoptose e proliferação, além do índice renal somático e conteúdo de água nos rins foram alterados pela diabetes isoladamente e não foram agravados pela ingestão de arsenato. Os demais parâmetros, como atividade de superóxido dismutase, níveis de proteínas carboniladas, atividade das proteínas de membrana adenosina trifosfatases e morfologia glomerular não foram modificados significativamente em nenhum dos grupos tratados. Nossos resultados mostraram que a ingestão de água contaminada por arsênio por indivíduos diabéticos possui o potencial para alterar aspectos morfofuncionais renais. It is known that renal function can be disrupted by environmental contaminants or metabolic diseases. However, it is not clear how these combined factors can alter kidney glomerular filtering and excretion of toxic substances. In this framework, we evaluated morphological and functional parameters in the kidneys of diabetic rats exposed to arsenic, a potent environmental contaminant. Healthy male Wistar rats and streptozotocin-induced diabetic rats were exposed to 10 mg/L arsenic as sodium arsenate through drinking water for 40 days. The renal tissue was analyzed using morphometry, mitosis and apoptosis markers, proportion of chemical elements, oxidative stress markers, and activity of antioxidant enzymes and membrane-bound adenosine triphosphatases. Arsenate ingestion increased serum glucose levels in healthy animals. However, this increase did not reach hyperglycemic levels, and in diabetic animals, it was not significant. In diabetic animals, arsenate led to a remarkable increase of glycogen nephrosis in distal tubules. Besides, activity of the antioxidant enzymes catalase and glutathione-s-transferase was disrupted, as well as the proportion of the chemical elements iron, cupper and potassium in renal tissue. In addition, there was an increase in body and kidney weight of diabetic animals exposed to arsenate. However, the levels of malondialdehyde, sodium, urea, creatinine, apoptosis and proliferation markers, besides renal somatic index and water content in the kidneys were altered only by diabetes and were not aggravated by arsenate ingestion. The other parameters, such as superoxide dismutase activity, carbonyl protein levels, activity of membrane-bound adenosine triphosphatases and glomerular morphology were not significantly changed in none of the treated groups. Our results showed that the ingestion of contaminated water with arsenic by diabetic individuals could alter morphofunctional aspects of kidney.