assessment of oxidative stress, genotoxicity and histological alterations

Projeto de Pós-Graduação/Dissertação apresentado à Universidade Fernando Pessoa como parte dos requisitos para obtenção do grau de Mestre em Ciências Farmacêuticas Atualmente, o estudo de nanopartículas (NPs) metálicas é cada vez mais comum dentro da comunidade científica. Contudo, os dados sobre ecotoxicologia relativos as NPs de dióxido de cério (CeO2) é escassa. Este trabalho é um estudo experimental sobre os possíveis efeitos toxicológicos das NPs de CeO2 nas brânquias de Oncorhynchus mykiss (truta arco-íris). Uma exposição aguda semi-contínua foi realizada e os espécimes da truta arco-íris foram expostas a três concentrações de NPs de CeO2 (0.25, 2.50, ou 25.00 mg/L), incluindo um grupo controlo (não exposto) durante 96 horas. A exposição a NPs de CeO2 causou determinadas patologias nas brânquias, incluindo aneurismas, elevação epitelial e hiperplasia. A percentagem de lamelas secundárias disponíveis para a troca gasosa (PAGE), não evidenciou diferenças significativas. A exposição a NPs de CeO2 causou diferenças estatísticas na catalase (CAT) que mostram um aumento da atividade enzimática nas concentrações 2.50 e 25.00 mg/L. No que diz respeito ao teste as substâncias reactivas ao ácido tiobarbitúrico (TBARS), estas apresentaram uma diminuição do valor nas duas concentrações mais elevadas e um aumento na concentração mais baixa. Atividade da Glutationa S-transferase (GST) exibiu um aumento nas duas concentrações mais elevadas e uma diminuição no menor. Nenhuma diferença significativa foi observada na atividade da Na+/K+-ATPase. Por sua vez, os resultados do ensaio dos cometas revelou uma tendência crescente com diferenças significativas. Declaro que os resultados sugerem que as NPs de CeO2 causaram danos genéticos, alterações nos tecidos e aumento da atividade da CAT nas brânquias de uma forma dose-efeito. At present the study of metallic nanoparticles (NPs) is increasingly common within the scientific community. However ecotoxicology data about cerium dioxide (CeO2) NPs is scarce. This work is an experimental study about the possible toxicological effects of the CeO2 NPs in the gills of Oncorhynchus mykiss (rainbow trout). A semi-continuous acute test was conducted and rainbow trout individuals were exposed to three CeO2 NPs concentrations (0.25, 2.50, or 25.00 mg/L), including a control (unexposed) group for 96 hours. Exposure to CeO2 NPs caused some gill pathologies including aneurisms, epithelial lifting and hyperplasia. The percentage of secondary lamellae available for gas exchange (PAGE) revealed however no significant differences. Exposure to CeO2 NPs caused statistical differences in the catalase (CAT) showing an increase of the enzymatic activity in the 2.50 and 25.00 mg/L concentrations. With regard to thiobarbituric acid reactive substances (TBARS) test, showed a decrease value at the two higher concentrations, and an increase at the lowest concentration. Glutathione S-transferase activity (GST) exhibited an increase at the two higher concentrations and a decrease at the lowest. No significant differences were observed in Na+/K+-ATPase activity. In turn, comets assay results revealed an increasing trend with significant differences. The hereby results suggest that CeO2 NP caused genetic damage, tissue alterations and enhances CAT activity on gills in a dose-effect manner.