Efeitos da suplementação de taurina sobre aspectos bioquímicos, inflamatórios, histológicos e comportamentais em ratos expostos à poluição atmosférica

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dc.contributor.advisorDallegrave, Elianept_BR
dc.contributor.authorSilva, Gedaias Noronha dapt_BR
dc.contributor.departmentPrograma de Pós-Graduação em Ciências da Saúdept_BR
dc.date.accessioned2025-06-14T12:07:03Z
dc.date.available2025-06-14T12:07:03Z
dc.date.date-insert2025-06-13
dc.date.issued2025-05-29
dc.descriptionDissertação (Mestrado) - Programa de Pós-Graduação em Ciências da Saúde, Fundação Universidade Federal de Ciências da Saúde de Porto Alegre.pt_BR
dc.description.abstractIntrodução: A poluição do ar, especialmente o material particulado fino (PM2,5), representa um risco significativo à saúde global. O Residual Oil Fly Ash (ROFA), um componente do PM2,5, destaca-se pelo potencial para induzir estresse oxidativo e inflamação em diversos tecidos. Em especial, o sistema nervoso central (SNC) é um alvo crítico, com o PM2,5 associado a doenças neurodegenerativas, como o Alzheimer. A taurina, um aminoácido com propriedades antioxidantes e anti-inflamatórias, surge como uma estratégia promissora para mitigar esses efeitos. Objetivos: Identificar os efeitos da taurina sobre aspectos bioquímicos, histológicos e neurocomportamentais de ratos subcronicamente expostos ao Residual Oil Fly Ash (ROFA). Metodologia: Foram utilizados ratos Wistar machos (n = 32), mantidos em condições controladas, divididos em quatro grupos: controle, taurina, ROFA e taurina + ROFA. A taurina (400 mg/kg/dia) foi administrada por gavagem, enquanto o ROFA (250 µg/dia) foi administrado por instilação intranasal por 6 semanas. Dez dias antes da eutanásia, foram realizados os testes comportamentais (campo aberto, labirinto em cruz elevado e reconhecimento de objetos) e avaliação da função coclear por emissões otoacústicas (DPOAEs). Amostras de cérebro, pulmão, coração, fígado e rins foram coletadas para análises de estresse oxidativo (atividade de SOD, CAT e concentração de MDA), marcadores bioquímicos (ALT, AST, ureia, creatinina), inflamatórios (TNF-α e IL-1β) e histopatologia pulmonar. Os dados foram analisados estatisticamente com testes paramétricos e não paramétricos, considerando p ≤ 0,05 como significativo. Resultados: No pulmão, a atividade da CAT foi menor nos grupos SalROFA e TauROFA em comparação com SalSal e TauSal (p = 0,0001), enquanto a atividade da SOD não apresentou diferenças entre os grupos (p = 0,6538). Os níveis de TBARS foram maiores no grupo SalROFA comparado ao SalSal (p = 0,0228). No coração, a atividade da CAT foi menor no grupo TauSal em relação a SalROFA e TauROFA (p = 0,0037), e a SOD foi maior no grupo SalSal comparado a SalROFA e TauROFA (p = 0,0058), sem diferenças significativas nos níveis de TBARS (p = 0,0541). No cérebro, a atividade da CAT foi menor no grupo TauROFA comparado a SalSal e SalROFA (p = 0,002), e os níveis de TBARS foram maiores nos grupos TauROFA e SalROFA em relação ao SalSal (p = 0,0009). No fígado, a atividade da CAT foi maior no grupo TauSal comparado ao SalSal (p = 0,0161), e a SOD foi maior no TauSal em relação ao SalROFA (p = 0,0158), com níveis de TBARS maiores no TauROFA comparado ao TauSal (p = 0,015). Nos marcadores bioquímicos, não houve diferenças significativas nos níveis de creatinina, ALT e AST (p > 0,05), mas a ureia foi maior no grupo SalROFA comparado ao SalSal (p = 0,0015). Nos marcadores inflamatórios, não houve diferenças significativas nos níveis plasmáticos de TNF-α (p = 0,0651) e IL-1β (p = 0,7387), mas no tecido cerebral, os níveis de TNF-α e IL-1β foram maiores nos grupos SalROFA e TauROFA (p = 0,0019 e p = 0,0017, respectivamente). Na análise histopatológica pulmonar, foi observado acúmulo de muco (p = 0.0008), e degeneração epitelial brônquica nos grupos ROFA e Taurine+ROFA (p < 0.0001). No teste de campo aberto, a distância total percorrida foi maior nos grupos SalROFA e TauROFA comparado ao SalSal (p = 0,0102), e o número de cruzamentos periféricos foi maior no grupo SalROFA (p = 0,0322). O tempo e a frequência de rearings foram maiores no grupo TauSal (p = 0,0172 e p = 0,0041, respectivamente). No labirinto em cruz elevado e no teste de reconhecimento de objetos, não houve diferenças significativas. Na avaliação da função coclear, o grupo TauSal apresentou redução na amplitude das DPOAEs a 10 kHz na orelha esquerda (p = 0,028). Conclusão: A exposição subcrônica ao ROFA foi capaz de induzir estresse oxidativo em tecido cerebral, pulmonar e cardíaco. A taurina demonstrou efeitos protetores parciais contra o estresse oxidativo induzido pelo ROFA, modulando o sistema antioxidante, mas não preveniu a neuroinflamação ou as alterações comportamentais. Além disso, seu impacto na função auditiva sugere um papel complexo que necessita de mais investigações. Esses achados destacam a necessidade de estudos adicionais para entender melhor o potencial terapêutico da taurina e seus mecanismos de ação na mitigação da toxicidade induzida pela poluição do ar.pt_BR
dc.description.abstract-enIntroduction: Air pollution, particularly fine particulate matter (PM2.5), poses a significant global health risk, with Residual Oil Fly Ash (ROFA) standing out due to its toxic composition and potential to induce oxidative stress and inflammation. The central nervous system (CNS) is a critical target, as PM2.5 has been linked to neurodegenerative diseases such as Alzheimer's. Taurine, an amino acid with antioxidant and anti-inflammatory properties, emerges as a promising strategy to mitigate these effects. This study investigates the impacts of ROFA exposure and the protective potential of taurine on the CNS and other systems. Aim of study: This study aimed to evaluate the effects of subchronic exposure to air pollution (ROFA, 250 µg/day for 6 weeks) on oxidative stress in the brain, lungs, heart, and liver, as well as on neuroinflammation, behavior, and auditory function in rats supplemented with taurine (400 mg/kg/day). Specifically, it sought to assess the impact of ROFA exposure and taurine supplementation on antioxidant enzyme activity (SOD and CAT), lipid peroxidation (MDA levels), inflammatory markers (TNF-α and IL-1β), histological changes, cochlear function, and behavioral outcomes using tests such as open field, elevated plus maze, and object recognition. The study aims to elucidate the protective potential of taurine against the adverse effects of air pollution. Methods: Male Wistar rats (n = 32) were maintained under controlled conditions and divided into four groups: SalSal (control), TauSal (taurine), SalROFA (ROFA), and TauROFA (taurine + ROFA). Taurine (400 mg/kg/day) was administered via gavage, while ROFA (250 µg/day) was intranasally instilled for 6 weeks. After 10 days of behavioral testing (open field, elevated plus maze, and object recognition) and cochlear function assessment using distortion product otoacoustic emissions (DPOAEs), the animals were euthanized. Samples of the brain, lungs, heart, liver, and kidneys were collected for analyses of oxidative stress (SOD and CAT activity, MDA levels), biochemical markers (ALT, AST, urea, creatinine), inflammatory markers (TNFα and IL-1β), and histopathology. Data were statistically analyzed using parametric and nonparametric tests, with p ≤ 0.05 considered significant. Results: In the lungs, CAT activity was lower in the SalROFA and TauROFA groups compared to SalSal and TauSal (p = 0.0001), while SOD activity showed no differences between groups (p = 0,6538). TBARS levels were higher in the SalROFA group compared to SalSal (p = 0.0228). In the heart, CAT activity was lower in the TauSal group compared to SalROFA and TauROFA (p = 0.0037), and SOD activity was higher in the SalSal group compared to SalROFA and TauROFA (p = 0.0058), with no significant differences in TBARS levels (p = 0.0541). In the brain, CAT activity was lower in the TauROFA group compared to SalSal and SalROFA (p = 0.002), and TBARS levels were higher in the TauROFA and SalROFA groups compared to SalSal (p = 0.0009). In the liver, CAT activity was higher in the TauSal group compared to SalSal (p = 0.0161), and SOD activity was higher in TauSal compared to SalROFA (p = 0.0158), with TBARS levels higher in TauROFA compared to TauSal (p = 0.015). Biochemical markers showed no significant differences in creatinine, ALT, and AST levels (p > 0.05), but urea levels were higher in the SalROFA group compared to SalSal (p = 0.0015). Inflammatory markers showed no significant differences in plasma TNF-α (p = 0.0651) and IL-1β (p = 0.7387), but in brain tissue, TNF-α and IL-1β levels were higher in the SalROFA and TauROFA groups (p = 0.0019 and p = 0.0017, respectively). Histopathological analysis revealed mucus accumulation in both the ROFA and Taurine+ROFA groups (p = 0.0008), along with bronchiolar epithelial degeneration (p < 0.0001). In the open field test, total distance traveled was higher in the alROFA and TauROFA groups compared to SalSal (p = 0.0102), and peripheral line crossings were higher in the SalROFA group (p = 0.0322). Rearing time and frequency were higher in the TauSal group (p = 0.0172 and p = 0.0041, respectively). No significant differences were observed in the elevated plus maze and object recognition tests. In cochlear function assessment, the TauSal group showed reduced DPOAE amplitude at 10 kHz in the left ear (p = 0.028). Conclusion: Subchronic exposure to ROFA induces oxidative stress and inflammatory responses across neuronal, respiratory and cardiovascular structures, while taurine supplementation exhibits partial protective effects against ROFA-induced oxidative stress by modulating the antioxidant system but did not fully prevent neuroinflammation or behavioral changes. Additionally, it showed a negative effect on hearing, possibly dose dependent. These findings highlight the need for further studies on taurine's therapeutic potential and its mechanisms of action in mitigating air pollution-induced toxicity.en
dc.identifier.urihttps://repositorio.ufcspa.edu.br/handle/123456789/3320
dc.language.isopt_BRpt_BR
dc.relation.requiresTEXTO - Adobe Readerpt_BR
dc.rightsAcesso Embargadopt_BR
dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/3.0/br/
dc.subjectMaterial Particuladopt_BR
dc.subjectEstresse Oxidativopt_BR
dc.subjectDoenças Neuroinflamatóriaspt_BR
dc.subject[en] Residual Oil Fly Ashen
dc.subject[en] Particulate Matteren
dc.subject[en] Oxidative Stressen
dc.subject[en] Neuroinflammatory Diseasesen
dc.titleEfeitos da suplementação de taurina sobre aspectos bioquímicos, inflamatórios, histológicos e comportamentais em ratos expostos à poluição atmosféricapt_BR
dc.typeDissertaçãopt_BR
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