Investigación de la presencia de clorpirifos por GC-MS/MS en el fluido testicular y su efecto en la calidad de los espermatozoides bovinos
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Data
2024
Autores
Mendoza Martens, Luis Enrique
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Resumo
O clorpirifós é um inseticida organofosforado amplamente utilizado na agricultura para o controle de pragas, sendo crucial para a manutenção da produtividade agrícola. No entanto, seu uso contínuo levanta preocupações importantes sobre seus efeitos adversos na saúde humana e animal assim como no meio ambiente. Estudos sugerem que o clorpirifós pode afetar a função reprodutiva em diversas espécies, mas seus efeitos diretos sobre a qualidade dos espermatozoides bovinos ainda não foram completamente compreendidos. Este projeto teve como objetivo investigar esses efeitos, expondo por 2 horas os espermatozoides do epidídimo bovino a diferentes concentrações de clorpirifós (0 µM, 12,5 µM e 25 µM). Após os tratamentos, a atividade mitocondrial e o estresse oxidativo espermático foram avaliados por microscopia de fluorescência, utilizando as sondas fluorescentes MitoTracker Green e CellROX Green, respectivamente. Os resultados demonstraram um efeito dosedependente do clorpirifós na qualidade dos espermatozoides bovinos, onde foi observada uma redução significativa (p ≤ 0,05) na porcentagem de espermatozoides com alta atividade mitocondrial em resposta ao aumento da concentração de clorpirifós de 0 µM para 25 µM. Essa relação dose-dependente também foi evidenciada na produção de espécies reativas de oxigênio, com um aumento significativo (p ≤ 0,05) na porcentagem de espermatozoides sob estresse oxidativo à medida que a concentração de clorpirifós aumentou. Após confirmar o efeito deletério do clorpirifós na qualidade espermática, foi realizado um estudo para avaliar sua presença em testículo bovino por meio da tecnica da analise de GC-MS/MS. Foi necessário, primeiramente, padronizar o procedimento de extração e preparo das amostras, além de validar a técnica de GC-MS/MS para detecção de clorpirifós em fluido testicular. Com a técnica devidamente validada, foram avaliadas amostras de fluido testicular de 15 animais adultos. Contudo, não foi detectada a presença de clorpirifós em nenhuma amostra avaliada. Considerando os efeitos negativos do clorpirifós na qualidade dos espermatozoides bovinos observados neste estudo, a padronização do método de GC-MS/MS para a detecção de clorpirifós em fluidos reprodutivos é fundamental para monitorar a contaminação em animais, garantindo que essa substância não comprometa a fertilidade animal.
Resumen
El clorpirifos es un insecticida organofosforado ampliamente utilizado en la agricultura para el control de plagas, siendo crucial para el mantenimiento de la productividad agrícola. Sin embargo, su uso continuo plantea preocupaciones importantes sobre sus efectos adversos en la salud humana y animal, así como en el medio ambiente. Los estudios sugieren que el clorpirifos puede afectar la función reproductiva en diversas especies, pero sus efectos directos sobre la calidad de los espermatozoides bovinos aún no se han comprendido completamente. Este proyecto tuvo como objetivo investigar estos efectos, exponiendo durante 2 horas los espermatozoides del epidídimo bovino a diferentes concentraciones de clorpirifos (0 μM, 12,5 μM y 25 μM). Después de los tratamientos, la actividad mitocondrial y el estrés oxidativo espermático fueron evaluados por microscopía de fluorescencia, utilizando las sondas fluorescentes MitoTracker Green y CellROX Green, respectivamente. Los resultados demostraron un efecto dependiente de la dosis del clorpirifos en la calidad de los espermatozoides bovinos, donde se observó una reducción significativa (p ≤ 0,05) en el porcentaje de espermatozoides con alta actividad mitocondrial en respuesta al aumento de la concentración de clorpirifós de 0 μM a 25 μM. Esta relación dependiente de la dosis también se evidenció en la producción de especies reactivas de oxígeno, con un aumento significativo (p ≤ 0,05) en el porcentaje de espermatozoides bajo estrés oxidativo a medida que aumentó la concentración de clorpirifos. Después de confirmar el efecto perjudicial del clorpirifos en la calidad espermática, se realizó un estudio para evaluar su presencia en el testículo bovino mediante GC-MS/MS. Fue necesario, en primer lugar, estandarizar el procedimiento de extracción y preparación de las muestras, además de validar la técnica de GC-MS/MS para la detección de clorpirifos en el fluido testicular. Con la técnica debidamente validada, se evaluaron muestras de fluido testicular de 15 animales. Sin embargo, no se detectó la presencia de clorpirifos en ninguna de las muestras evaluadas. Considerando los efectos negativos del clorpirifos en la calidad de los espermatozoides bovinos observados en este estudio, la estandarización del método de GC-MS/MS para la detección de clorpirifos en fluidos reproductivos es fundamental para monitorear la contaminación en animales, garantizando que esta sustancia no comprometa la fertilidad animal.
Abstract
Chlorpyrifos is an organophosphate insecticide widely used in agriculture for pest control, being crucial for maintaining agricultural productivity. However, its continued use raises significant concerns about its adverse effects on human and animal health, as well as on the environment. Studies suggest that chlorpyrifos may affect reproductive function in various species, but its direct effects on the quality of bovine sperm have not yet been fully understood. This project aimed to investigate these effects by exposing bovine epididymal sperm for 2 hours to different concentrations of chlorpyrifos (0 µM, 12.5 µM, and 25 µM). After treatment, mitochondrial activity and sperm oxidative stress were evaluated by fluorescence microscopy using the fluorescent probes MitoTracker Green and CellROX Green, respectively. The results demonstrated a dose-dependent effect of chlorpyrifos on bovine sperm quality, with a significant reduction (p ≤ 0.05) in the percentage of sperm with high mitochondrial activity observed in response to an increase in chlorpyrifos concentration from 0 µM to 25 µM. This dose-dependent relationship was also evidenced in the production of reactive oxygen species, with a significant increase (p ≤ 0.05) in the percentage of sperm under oxidative stress as chlorpyrifos concentration increased. After confirming the deleterious effect of chlorpyrifos on sperm quality, a study was conducted to assess its presence in bovine testicular tissue using GC-MS/MS. It was first necessary to standardize the extraction and sample preparation process, as well as validate the GCMS/MS technique for detecting chlorpyrifos in testicular fluid. With the technique duly validated, testicular fluid samples from 15 animals were evaluated. However, chlorpyrifos was not detected in any of the samples assessed. Considering the negative effects of chlorpyrifos on bovine sperm quality observed in this study, standardizing the GC-MS/MS method for detecting chlorpyrifos in reproductive fluids is essential to monitor contamination in animals, ensuring that this substance does not compromise animal fertility.
Descrição
Trabalho de Conclusão de Curso apresentado ao Instituto Latino-Americano de Ciências da Vida e da Natureza da Universidade Federal da Integração Latino-Americana, como requisito parcial à obtenção do título de Bacharel em Biotecnologia.
Palavras-chave
organofosforados, fertilidade, controle de pragas, estresse oxidativo