Efeitos da exposição à genisteína no desenvolvimento embrionário e durante a diferenciação sexual do peixe zebra (Danio rerio)

Data
2011
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Resumo
O consumo elevado de produtos e sub-produtos de soja, pelas populações orientais parece estar relacionado com uma menor incidência de cancros hormono-dependentes e de doenças cardiovasculares. Um fitoestrogénio presente na soja, possível responsável pela prevenção destas doenças, é a genisteína, uma isoflavona cuja estrutura molecular é semelhante à do 17β-estradiol. O principal objetivo deste trabalho foi avaliar os efeitos da genisteína no desenvolvimento embrionário e na diferenciaçao sexual de peixe-zebra (Danio rerio). Durante o desenvolvimento embrionário, os embriões (n=20) foram distribuídos aleatoriamente e expostos a concentrações crescentes de genisteína (2 a 2000 μg/L) desde 1 hora pós-fecundação (hpf) até às 72 hpf. Cada concentração foi testada em triplicado, em placas de 24 poços. A mortalidade, frequência cardíaca e a taxa de eclosão foram avaliadas durante o período de exposição. Para avaliação do desenvolvimento da gónada, os peixes-zebra foram expostos, desde 1 hpf até aos 60 dpf (dias pós-fecundação) a 2000 μg/L de genisteína. Durante o período de exposição foram amostrados animais para avaliação da morfologia da gónada (60 dpf). A expressão dos genes esr2a (recetor de estrogénios 2a), ar (recetor de androgénio) e casp9 (caspase 9) foi avaliada ao longo do desenvolvimento embrionário e durante o período de desenvolvimento e diferenciação sexual. Relativamente ao desenvolvimento embrionário, foi observado um aumento da mortalidade no grupo exposto a 20 μg/L de genisteína e uma eclosão precoce na concentração mais elevada. A frequência cardíaca diminuiu de forma dependente da dose. Apenas a expressão do gene ar foi afetada durante o desenvolvimento embrionário pela exposição a genisteína. Em relação às larvas/juvenis, a histologia da gónada (n=20) mostrou um rácio sexual de 67 % machos e 33 % fêmeas, para o grupo exposto à genisteína, e 37% machos, 26% fêmeas e 37% indiferenciados, no grupo controlo. Finalmente, em relação à expressão dos genes, observou-se uma inibição da expressão aos 33 dpf para os genes esr2a e casp9 e uma indução aos 60 dpf para a expressão do gene ar. Em conclusão, este trabalho mostra que a genisteína atua como disruptor endócrino em diferentes fases do ciclo de vida do peixe-zebra e que a sua ação depende da fase e da dose.
The high consumption of soy products and sub-products, in Eastern populations, seems to be co-related with a lower incidence of hormone-dependent cancers and cardiovascular diseases. A phytoestrogen, present in soy, can be responsible for preventing these diseases. This phytoestrogen, genistein, is an isoflavone, whose molecular structure is similar to that of 17β-estradiol. The aim of this study was to evaluate effects of genistein in embryonic development and sexual differentiation of zebrafish (Danio rerio). During embryonic development, the embryos (n = 20), randomly distributed, were exposed from 1 hour post-fertilization (hpf) until 72 hpf, to increasing concentrations of genistein (from 2 to 2000 μg/L). Each concentration was tested in triplicate in 24-well plates. The mortality, heart rate and hatching rate were assessed during the exposure period. To evaluate gonads development, fish were exposed to 2000 μg/L of genistein from 1 hpf until 60 dpf (days post-fertilization). The esr2a (estrogen 2a receptor), ar (androgen receptor) and casp9 (caspase 9) genes expression were evaluated during the embryonic development and during the period of sexual differentiation. Regarding the embryonic development, there was an increase in mortality rate in the group exposed to 20 μg/L of genistein, a dose-dependent reduction on heart beat rate and an acceleration of hatching in the highest concentration. Only the ar gene expression was affected by exposure to 2000 μg/L of genistein. In relation to larvae/juveniles, the gonads histology (n=20) showed a sex ratio of 67% males and 33% females in the group exposed to genistein, and 37% males, 26% females and 37% undifferentiated fish, in the control group . Finally, it was observed an inhibition of esr2a and casp9 expression at 33 dpf and an induction of ar expression, at 60 dpf. In conclusion, the presente work shows that genistein acts as an endocrine disruptor during the zebrafish life-cycle and that its action is age and dose dependent.
Descrição
Dissertação de Mestrado em Biologia Clínica Laboratorial
Palavras-chave
Genisteína , Desenvolvimento embrionário , Diferenciação sexual , Peixe-zebra (Danio rerio)
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