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Toxicidade do omeprazol em tilápia do nilo, (Oreochromis niloticus): alterações morfofuncionais, genéticas e bioquímicas

By Eliane de Melo Marques

Abstract

Os fármacos são utilizados na medicina humana e veterinária, e através de esgotos sanitários e industriais, ou descarte inadequado tem como destino final o ambiente aquático. Pouco estudados quanto a sua potencial toxicidade podem atingir os organismos aquáticos por rotas metabólicas semelhantes a dos humanos. O omeprazol, fármaco amplamente utilizado no tratamento de doenças ulcerativas por inibir a secreção de ácido gástrico, tem sido considerado um dos fármacos prioritários para monitoramento e estudos ecotoxicológicos. O objetivo deste estudo foi avaliar as respostas biológicas de Oreochromis niloticus expostos a concentrações sub-letais de 0,1; 1; 10 e 100 μg L-1 de omeprazol por 14 dias, em sistema semi-estático, utilizando biomarcadores hematológicos, osmo-iônicos, genotóxicos, bioquímicos e morfológicos nas brânquias e fígado. Foram encontradas alterações na concentração plasmática do íon Na+ e na osmolalidade nos animais expostos a 10 μg L-1 de omeprazol, sendo significativamente menor que nos animais controle, indicando um possível desequilíbrio osmorregulatório. A atividade da enzima anidrase carbônica (AC) nos peixes expostos a 10 e 100 μg L-1 foi significativamente diminuída. A contagem do número de eritrócitos (RBC) foi significativamente menor nos animais expostos a 100 μg L-1, indicando um possível processo anêmico induzido pelo efeito tóxico do omeprazol. A atividade da enzima catalase (CAT) aumentou significativamente nos animais expostos ao omeprazol, nas brânquias e no fígado, possivelmente devido a uma maior produção de peróxido de hidrogênio (H2O2), espécie reativa de oxigênio (ERO). Já o composto não enzimático glutationa reduzida (GSH) apresentou aumento significativo nas brânquias e diminuição no fígado. Os níveis de peroxidação lipídica (LPO) não foram alterados significativamente nas brânquias e no fígado. As alterações morfológicas indicaram a baixa toxicidade do omeprazol nas brânquias, que apresentaram alterações indicativas de respostas de defesa como hipertrofia e hiperplasia do epitélio lamelar, fusão lamelar e proliferação de células mucosas, permitindo o funcionamento normal do órgão. No fígado a toxicidade do omeprazol foi maior, pois elevou a severidade das lesões nas maiores concentrações de exposição, marcadas por lesões degenerativas e necróticas. O valor médio de alteração (VMA) e o índice de alteração histopatológico (IAH) não indicaram diferenças estatísticas significativas nas brânquias. Assim, embora tenha ocorrido alteração da rota bioquímica antioxidante, este sistema está atuando eficazmente na eliminação das EROs, prevenindo danos na membrana celular. Já no fígado, o VMA não apresentou diferenças significativas, classificando apenas as alterações como pontuais. O IAH aumentou significativamente nos animais expostos a 10 e 100 μg L-1, indicando aumento na severidade das lesões que podem afetar o funcionamento do órgão. A identificação do omeprazol nos tecidos (brânquia e fígado) possivelmente resulta do acúmulo do fármaco devido a sua lipofilicidade. A presença do omeprazol e de metabólitos na bile indicou que, embora o fígado estivesse atuando na metabolização do fármaco, sua atividade pode ter sido insuficiente para uma maior metabolização do omeprazol.Pharmaceuticals are used in human and veterinary medicine, and their improper disposal can lead to the aquatic environment. The potential toxicity of these drugs is not very well understood and they can reach aquatic organisms by similar to humans metabolic pathways. Omeprazole is widely used in the treatment of ulcerative diseases inhibiting the gastric acid secretion and it has been considered one of the priority drugs for monitoring and ecotoxicological studies. The aim of this study was to evaluate the biological responses of Oreochromis niloticus exposed to sub-lethal concentrations 0,1; 1; 10 e 100 μg L-1 of omeprazole for 14 days in a semi-static system, using hematological, osmo-ionic, genotoxic, biochemical and morphological biomarkers in the gills and liver. Plasmatic concentration of Na+ ion and osmolality in the animals exposed to 10 μg L-1 of omeprazole were lower than the control animals, indicating a possible osmoregulatory imbalance. Carbonic anhydrase (CA) activity in fishes exposed to 10 and 100 μg L-1 was significantly lower. The number of erythrocytes (RBC) was significantly lower in animals exposed to 100 μg L-1, indicating a possible anemic process induced by the omeprazole toxic effect. The activity of the enzyme catalase (CAT) increased significantly in the gills and liver of animals exposed to omeprazole, possibly due to increased production of hydrogen peroxide (H2O2), reactive oxygen species (ROS). The reduced glutathione (GSH) increased in gills and decreased in the liver. The levels of lipid peroxidation (LPO) did not change in the gills and liver. The morphological changes indicated low toxicity of omeprazole in the gills and hypertrophy, hyperplasia of the lamelar epithelium, lamellar fusion and proliferation of mucosal cells, allow the organ normal functions. In the liver, the omeprazole induced injury in the highest concentration, marked by degenerative and necrotic injuries. There were no statistical difference in the Mean Alteration Value (MAV) and the Histopathological Index (HI) in the gills, although there was alteration of antioxidant pathway, this system is operating effectively in the ROS elimination, preventing damage to the cell membrane. In the liver the MAV presented no significant differences, classifying the changes as punctual. The HI increased significantly in animals exposed to 10 and 100 μg L-1, suggesting an increase in the severity of injuries that can affect the organ function. The presence of omeprazole in the tissues is possibly linked drug accumulation due its lipophilicity. The presence of omeprazole and its metabolites in the bile indicates that the liver is involved on the drug metabolism and its activity could be insufficient for omeprazole metabolism

Topics: Omeprazol, Peixe, Oreochromis niloticus, Marcadores biológicos, Toxicidade, ECOLOGIA, ECOLOGIA
Publisher: Universidade Federal de São Carlos
Year: 2013
OAI identifier: oai:agregador.ibict.br.BDTD_UFSCAR:oai:ufscar.br:5540
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