TOXICIDADE DO HERBICIDA GLIFOSATO NAS GLÂNDULAS ... · à segurança do ambiente e à saúde...

Anais do 14º Encontro Científico Cultural Interinstitucional - 2016 1

ISSN 1980-7406

TOXICIDADE DO HERBICIDA GLIFOSATO NAS GLÂNDULAS SUPRARRENAIS DE

RATOS WISTAR MACHOS

GOMES, Ellen Carolina Zawoski1

SENEM, Jéssica Vencatto2

RESUMO

O uso inadequado e excessivo de agrotóxicos posiciona o Brasil como o maior consumidor do mundo. Suas

consequências atingem diferentes grupos populacionais em seus diversos ramos de atividade, trazendo prejuízos ao

meio ambiente, animais e até mesmo ao homem. É classificado como levemente tóxico para humanos, ocupando a

posição IV na escala de classificação. Porém, existem dúvidas acerca da classificação do herbicida, pois tem

representado riscos à segurança do ambiente e à saúde humana. Diante disso, o presente estudo teve como objetivo

avaliar as possíveis alterações histológicas decorrentes da exposição oral nas concentrações de 0,346µl e 1,73µl do

herbicida em questão. A análise das células das glândulas suprarrenais de ratos Wistar machos revelaram aspectos

patológicos que caracterizaram a toxicidade, tumefação celular, necrose de coagulação e hemorragia.

PALAVRAS-CHAVE: Agrotóxicos, Glifosato, Necrose.

TOXICITY OF THE HERBICIDE GLYPHOSATE IN ADRENAL GLANDS OF MALE WISTAR RATS

ABSTRACT

The inappropriate and excessive consumption of pesticides points Brazil as the largest consumer of the world. Its

consequences affect different population groups in its various branches of activity, bringing losses to the environment,

animals and even to men. It is classified as slightly toxic to humans, taking the position IV rating scale. However, there

are doubts about the classification of the herbicide, because it has represented the security risks for the environment and

to human health. Therefore, the present study had as objective to evaluate the possible histological changes arising from

the oral exposure in concentrations of 0,346µl and 1,73µl of this herbicide. The analysis of the cells of the adrenal

glands of male Wistar rats showed pathological aspects that characterized the toxicity, cellular tumefaction, coagulation

necrosis and hemorrhage.

KEYWORDS: Pesticides, Glyphosate, Necrosis.

________________________

1Bióloga. Mestranda em Biociências e Saúde – Universidade Estadual do Oeste do Paraná. [email protected] 2Bióloga. Mestre em Biociências e Saúde – Universidade Estadual do Oeste do Paraná. [email protected]

1 INTRODUÇÃO

O Brasil se destaca mundialmente na produção de alimentos e têxteis, assim como na

produção de biocombustíveis e substitutos vegetais para derivados de petróleo, dessa forma, confere

imensa e insubstituível importância à agroindústria em termos atuais e futuros. Devido ao sucesso

da produção agrícola e pastoril, o Brasil se tornou o maior consumidor de agrotóxicos do mundo, no

2 Anais do 14º Encontro Científico Cultural Interinstitucional – 2016

ISSN 1980-7406

que diz respeito ao consumo absoluto e principalmente no que se refere a intensidade do uso desses

produtos (MINISTÉRIO DO MEIO AMBIENTE, 2014).

A Agência Nacional de Vigilância Sanitária (ANVISA, 2012) relata que as consequências à

saúde pública devido ao uso dos agrotóxicos são muito abrangentes, pois atingem grandes áreas

envolvendo diferentes grupos populacionais, como os trabalhadores do campo, aqueles que habitam

nas proximidades das fábricas e fazendas e, ainda, os que consomem os alimentos contaminados. O

Ministério do Meio Ambiente (2014) complementa que o uso inadequado dos agrotóxicos tem

efeitos negativos, não somente pela falta de capacitação e pelo uso de substâncias inadequadas,

como também pela aplicação excessiva e desnecessária, colocando em risco o meio ambiente.

Pesquisas enfatizam os riscos da intoxicação crônica, como o desenvolvimento de

patogenias neurológicas, respiratórias, hepáticas, renais, distúrbios endócrinos e neonatos com

malformações congênitas. Tais doenças não provêm somente do contato direto com o agrotóxico,

mas pelos alimentos contaminados e pela disseminação do veneno pela água e ar (LONDRES,

2011; CARNEIRO et al., 2012).

Os herbicidas representam cerca de 45% do total de agrotóxicos comercializados no país

(CARNEIRO et al., 2012) e, segundo a ANVISA (2012), mais de 75% das lavouras transgênicas do

Brasil são de soja tolerante à aplicação do herbicida glifosato, que de fato foi o principal

responsável pelo grande aumento do uso do agrotóxico. Dentre os diversos herbicidas utilizados na

agricultura brasileira, destaca-se o glifosato (Roundup®), é caracterizado por ser um herbicida de

amplo espectro, não seletivo, pós-emergente, sistêmico e pertencente ao grupo das glicinas

substituídas (JUNIOR et al., 2002; MENEZES et al., 2004; CARNEIRO et al., 2012). Essas

características possibilitam o combate a ervas daninhas anuais e perenes, agindo em folhas largas e

estreitas (GALLI e MONTEZUMA, 2005), além de monocotiledôneas ou dicotiledôneas e diversas

culturas, como cana-de-açúcar, arroz irrigado, café, maçã, pastagens, algodão, soja, dentre muitas

outras (JUNIOR et al., 2002).

De acordo com dados publicados pela ANVISA (2015) o herbicida glifosato ocupa a

posição IV (pouco tóxico) na escala de classificação, sendo considerado levemente tóxico para

humanos. Porém, existem dúvidas acerca da classificação do herbicida, pois tem representado riscos

à segurança do ambiente e à saúde humana.

Diversos órgãos e tecidos foram analisados perante a exposição do herbicida glifosato, tais

como: fígado, rins, estômago, cérebro, plaquetas sanguíneas, sistema cardiovascular, sistema

endócrino e sistema reprodutor (CHAN et al., 2006; RAMÍREZ-DUARTE et al., 2008; ASTIZ et


ISSN 1980-7406

al., 2009a; ASTIZ et al., 2009b; NEIVA et al., 2010; OLIVEIRA et al., 2013), entretanto, até o

momento não foi narrado estudo que ponderasse a influência dessa substância sobre as glândulas

suprarrenais.

2 FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA

2.1 AGROTÓXICOS

O artigo 2º, inciso I, alínea “a” da lei 7.802/1989 e o decreto 4.074/2002 (artigo 1º, inciso

IV), da Constituição Federal (1988) determinam que seja considerado agrotóxico:

Os produtos e agentes de processos físicos, químicos ou biológicos, destinados ao uso nos

setores de produção, no armazenamento e beneficiamento de produtos agrícolas, nas

pastagens, na proteção de florestas, nativas ou plantadas, e de outros ecossistemas e de

ambientes urbanos, hídricos e industriais, cuja finalidade seja alterar a composição da flora

ou da fauna, a fim de preservá-las da ação danosa de seres vivos considerados nocivos, bem

como as substâncias e produtos empregados como desfolhantes, dessecantes, estimuladores

e inibidores de crescimento.

Segundo Londres (2011) entre os anos de 2001 a 2008 a comercialização de agrotóxicos no

Brasil aumentou em 350% considerando o país o maior consumidor mundial. Ainda, no ano de

2009 o consumo dos agrotóxicos ultrapassou a quantidade de 1 (um) milhão de toneladas,

representando cerca de 5,2 kg por habitante. Os ingredientes ativos registrados no Brasil para uso

agrícola pertencem a mais de 200 grupos químicos, dando origem aos formulados para

comercialização, estes são distribuídos nas seguintes categorias: herbicidas representando cerca de

45% do total de agrotóxicos, fungicidas (14%), inseticidas (12%), e os demais (29%) formicidas,

nematicidas, moluscidas, acaricidas, rodenticidas e reguladores e inibidores de crescimento

(LONDRES, 2011; ABRASCO, 2012; BRAIBANTE e ZAPPE, 2012).

Dados divulgados pela Agência Nacional de Vigilância Sanitária (ANVISA, 2010) estimam

que mais de 75% das lavouras transgênicas do Brasil são de soja tolerante à aplicação do herbicida

glifosato, e que de fato foi o principal responsável pelo grande aumento do uso do agrotóxico.


ISSN 1980-7406

2.2 GLIFOSATO

O glifosato é indispensável nas culturas que requerem controle total da vegetação e

caracteriza-se por ser um herbicida de amplo espectro, não seletivo, pós-emergente, sistêmico e

pertencente ao grupo das glicinas substituídas. Representa 60% do comércio mundial e 40% em

termos de Brasil (JUNIOR et al., 2002; MENEZES et al., 2004; GALLI e MONTEZUMA, 2005;

ABRACO, 2012). Foi descrito inicialmente em 1971, visto que apresentara eficácia na eliminação

de ervas daninha e desde então, é comercializado de três formas: glifosato-isopropilamônio,

glifosato-trimesium (Syngenta pela ICI) e glifosato-sesquisódio (Roundup pela Monsanto)

(JUNIOR et al., 2002).

O herbicida tratado nesse trabalho apresenta as fórmulas química e molecular, descritas a

seguir, respectivamente: N-(fosfonometil)glicina e C3H8NO5P, e apresenta, em condições do meio,

boa solubilidade em água e pouca solubilidade em solventes orgânicos, como etanol e acetona

(JUNIOR et al., 2002), além de enquadrar-se na classificação IV quanto a toxicidade (ANVISA,

2010). Suas características possibilitam combate a ervas daninhas anuais e perenes, agindo em

folhas largas e estreitas (GALLI e MONTEZUMA, 2005), além de monocotiledôneas ou

dicotiledôneas e diversas culturas como, cana-de-açúcar, arroz irrigado, café, maçã, pastagens,

algodão, soja, dentre muitas outras (JUNIOR et al., 2002).

Porém, a utilização inadequada do glifosato pode causar fitotoxidade ou até mesmo a morte

das plantas que teriam fins econômicos, porém, quando aplicado conforme recomendações da bula,

não causam quaisquer efeitos negativos a cultura. A fitotoxidade causada se dá pelo mecanismo de

ação do glifosato, que inibe a atividade da enzima 5-enolpiruvilshiquimato-3-fosfato sintase

(EPSPS), atuante em reações de síntese de aminoácidos aromáticos essenciais, como fenilalanina,

tirosina e triptofano. Seus efeitos são visualmente notáveis, pois as plantas adquirem aspecto

amarelado, evoluindo a necrose e, por fim, a morte do vegetal (JUNIOR et al., 2002; GALLI e

MONTEZUMA, 2005).

Contudo, a utilização dos químicos tem causado grandes impactos ambientais, e devido a

lixiviação no solo, atingem as superfícies aquáticas, lençóis freáticos, e organismos vivos como um

todo, podendo, portanto, ocasionar danos à saúde humana (OLIVEIRA et al., 2013).

No que diz respeito a saúde humana, torna-se necessário que os aplicadores do herbicida

façam o uso correto do agrotóxico. Para sua aplicação alguns critérios são estabelecidos, como os

equipamentos de proteção individual (EPIs) que devem ser utilizados conforme recomendações do


ISSN 1980-7406

fabricante, estes são: mascaras protetoras, óculos, luvas impermeáveis, chapéu impermeável de abas

largas, botas impermeáveis, macacão com mangas compridas e avental impermeável (EMBRAPA,

2003).

2.3 EFEITOS EM ANIMAIS

Em experimentos realizados com ratos, coelhos, peixes, ostras e humanos, diversas

alterações causadas pelo herbicida glifosato foram notadas em diferentes órgãos e tecidos do

organismo. Como exemplo, Astiz e colaboradores (2009a) relatam em seu experimento realizado

com ratos, que alguns agrotóxicos como o glifosato, dimenoato e zinebe, induzem estresse

oxidativo no fígado e no cérebro, além de perda do potencial mitocondrial transmembranar e do

conteúdo cardiolipina da substância negra.

Outro experimento investiga o sistema de defesa antioxidante de ratos, com os mesmos

pesticidas citados anteriormente. Foram observadas alterações nos tecidos do fígado, rim e cérebro,

onde houve aumento na produção de peroxidação oxidativa e espécies reativas de nitrogênio.

Outros estresses oxidativos observados são: superóxido dismutase diminuído no fígado e cérebro,

glutationa redutase diminuída no fígado, níveis de glutationa no plasma com uma diminuição na

concentração de α-tocoferol, entre 30 a 60% em relação ao grupo controle nos tecidos do fígado e

do cérebro, aumento de plasma de lactato desidrogenase e atividade γ-glutamyl transpeptidase

(ASTIZ et al., 2009b).

Chan e colaboradores (2007) observaram os efeitos cardiovasculares frente ao uso de

herbicidas na aorta isolada e no coração de ratos. Vários herbicidas foram utilizados no

experimento, assim como formulações adjuvantes. As alterações observadas pelo uso do glifosato

foram vasodilatação em aorta geralmente endotélio-dependente, e inibição de contrações normais

do coração.

Experimento realizado com plaquetas do sangue de humanos em exposição in vitro do

herbicida glifosato, revelou diminuição na agregação plaquetária. A inibição significativa ocorreu a

partir de 125 µg/ml dose, sendo que seu efeito mais significativo foi a 500 µg/ml dose de glifosato.

Além disso, houve diminuição na produção de ATP (NEIVA et al., 2010).

Os efeitos do herbicida glifosato foram avaliados em juvenis de Piava (Leporinus

obtusidens). Segundo os autores, a sobrevivência dos peixes não foi afetada pelos níveis do


ISSN 1980-7406

herbicida (1,0 ou 5,0 mg L-1) em um período de 90 dias, porém, houve um aumento significativo na

atividade das enzimas digestivas de todo o trato gastrointestinal em ambos tratamentos, com

exceção a amilase no estomago (em peixes expostos a 1,0 mg L-1). Em conclusão, relatam que o

aumento das atividades enzimáticas digestivas é um mecanismo compensatório para a obtenção de

nutrientes, indicando a toxicidade do glifosato (SALBEGO et al., 2014).

Estudos em relação a toxicidade do herbicida glifosato foram observados em ratos,

utilizando milho transgênico e seu isógeno não-transgênico. Os grupos foram divididos de acordo

com o sexo, parte dos grupos foi alimentado com milho transgênico, outros com dieta controle e

água suplementada com glifosato e ainda, o grupo controle com água pura e milho não-transgênico.

Dos grupos alimentados com milho geneticamente modificado, 50% dos machos e 70% das fêmeas

vieram a óbito, sendo que do grupo controle a média de óbitos espontâneos foi 30 e 20%

respectivamente. Tumores mamários em fêmeas e outros problemas orgânicos em machos foram as

principais causas de mortes (SÉRALLINI et al., 2012).

Pesquisadores avaliaram a toxicidade e as alterações histopatológicas causadas pelo

herbicida glifosato em peixes. As alterações ocorreram nas brânquias, fígado, estômago, pele e

cérebro. Todos os grupos (T1 7,5mg L-1; T2 15 mg L-1; T3 30 mg L-1; T4 60mg L-1 e T5 120 mg L-

1) apresentaram congestionamento na parede do estômago e aumento no tamanho do fígado. Os

grupos denominados T4 e T5 apresentaram congestão branquial, erosão de filamentos branquiais e

material cinzento no terço distal dos filamentos, além de cor esbranquiçada na superfície do fígado.

T5 apresentou aumento na mucosa da pele (RAMÍREZ-DUARTE et al., 2008).

Oliveira e colaboradores (2013) discutiram os riscos à saúde animal e humana e os riscos ao

meio ambiente e, alterações em diversos sistemas de humanos, ostras, ratos e peixes. Nos humanos

observaram-se alterações no funcionamento do sistema endócrino e câncer. Nas ostras, houveram

efeitos embriotóxicos e genotóxicos (larvas anormais) e aneuploidias em ostras adultas. Nos ratos,

foi citada a diminuição na produção de espermatozóides e aumento de espermatozóides anormais.

Nos peixes e em todos citados anteriormente, houve danos de DNA.

Em estudo, Araujo e pesquisadores (2015) discorrem sobre a elevada eficiência do herbicida

glifosato na eliminação de ervas daninhas e a baixa toxicidade para espécies não-alvo. Diante disso,

avaliaram a toxicidade aguda deste herbicida sobre microcrustáceos (Artemia salina), e, para as

sementes de Alface (Lactuca sativa), Pepino (Cucumis sativus) e Tomate (Lycopersicon

esculentum). A avaliação de fitotoxidade do glifosato para a Artemia salina foi classificado como

moderadamente tóxico. Em relação à germinação das sementes foi relativamente não tóxico em


ISSN 1980-7406

todas as espécies testadas, porém, para o crescimento das raízes, o herbicida foi relativamente não

tóxico para Lactuca sativa e muito tóxico para Cucumis sativus e Lycopersicon esculentum.

Relatam ainda a necessidade de mais investigações ao que refere a toxicidade do herbicida

glifosato.

Astiz e colaboradores (2012) apresentam em estudo, que o ácido lipóico age revertendo os

efeitos causado pela exposição dos ratos aos agrotóxicos. Em resultado, descrevem que o ácido

lipóico impede o estresse oxidativo grave e a produção de nitritos e nitratos causados por misturas

de agrotóxicos dependendo da dose administrada. Em doses elevadas, a diminuição de glutationa e

α-tocoferol foram restauradas no cérebro. O aumento de prostaglandina no cérebro devido aos

pesticidas foi reduzida de forma dependente da dose. Concluiu-se que o ácido lipóico apresenta um

papel contra os danos causados pelos agrotóxicos especialmente no cérebro.

2.4 GLÂNDULA SUPRARRENAL

Durante a quinta semana de desenvolvimeto fetal tem-se a primeira indicação do córtex. O

desenvolvimento se dá a partir do mesênquima, pela agregação bilateral das células mesenquimais

entre a raiz do mesentério dorsal e a gônoda em desenvolvimento (KIERSZENBAUM e TRES,

2012). A medula das adrenais tem sua origem pela diferenciação das células da crista neural. A

formação acontece quando células da crista neural formam uma massa no lado medial do córtex

fetal e a medida que são envolvidas, se diferenciam em células secretoras de medula da suprarrenal

(MOORE et al., 2008).

As glândulas suprarrenais (Figura 1) localizam-se superiores aos rins, na cavidade

retroperitoneal. Encontram-se incrustadas nos músculos do dorso e são revestidas por um coxim

gorduroso, o que garante sua proteção. Possuem formato piramidal com cerca de 5cm de altura,

3cm de largura e 1cm de profundidade, e sua estrutura é diferenciada em córtex (camada externa) e

medula (camada interna) (VAN DE GRAAFF, 2003).

O córtex suprarrenal é subdividido histologicamente em três regiões, e cada uma destas

zonas secreta diferentes hormônios esteroides, da parte externa para interna são elas: zona

glomerulosa, zona fasciculada e zona reticulada, e seus respectivos hormônios: mineralocorticoides,

glicocorticóides e andrógenos (TORTORA, 2000). Van de Graaff (2003) descreve que a medula


ISSN 1980-7406

suprarrenal é unicamente composta por um agrupamento de células cromafins firmemente aderidos

e vasos sanguíneos, sendo que cada agrupamento é inervado de forma autônoma diretamente.

Quanto à vascularização, Kierszenbaum e Tres (2012) relacionam as artérias que realizam o

suprimento sanguíneo de cada suprarrenal. Uma das artérias tem sua origem a partir da artéria

frênica inferior, a segunda origina-se da aorta e a última é um ramo da artéria renal. A drenagem das

glândulas é realizada pela veia suprarrenal, desembocando na veia cava inferior (glândula direita) e

veia renal esquerda (glândula esquerda).

Junqueira e Carneiro (2008) relatam que o córtex e medula das glândulas suprarrenais são

funcionalmente e morfologicamente diferentes, ainda que, de modo geral, sua histologia seja típica

a uma glândula endócrina, na qual as células se dispoem em cordões envoltos por capilares

sanguíneos.

Fig. 1 - Estrutura da glândula suprarrenal. (a) Estrutura macroscópica e (b) estrutura histológica

mostrando as três zonas do córtex suprarrenal.


ISSN 1980-7406

2.4.1 Córtex Adrenal

Para Junqueira e Carneiro (2008) o córtex, cuja estrutura assemelha-se a células secretoras

de esteróides, pode ser dividido em três regiões de acordo com as diferenças na disposição e

aparência das células, sendo elas: A zona glomerulosa, ocupando cerca de 15% do total da glândula,

situa-se logo abaixo da cápsula de tecido conjuntivo, constitui-se de células piramidais ou colunares

e organizam-se em cordões envoltos por capilares sanguíneos (GUYTON e HALL, 2011). A zona

fasciculada ou espongiócito (65%) apresenta cordões retos e regulares em seu arranjo celular,

dispostos de forma perpendicular à superfície do órgão, suas células são poliédricas e em seu

citoplasma grande número de gotículas de lipídios são observados (JUNQUEIRA e CARNEIRO,

2008). Por fim, Junqueira e Carneiro (2008) descrevem a zona reticulada, correspondente a 7% da

glândula, localizada entre o espongiócito e a medula, sendo a camada mais interna do córtex. Sua

estrutura forma uma rede anastomosada, onde as células dispoem-se em cordões irregulares com

núcleos picnóticos, sugerindo que nesta camada, há morte celular frequentemente.

Guyton e Hall (2011) relacionam os hormônios corticosteróides secretados pelo córtex

adrenal, que são: hormônios sexuais (androgênicos) e hormônios adrenocorticais sendo os

principais: os mineralocorticóides e os glicocorticóides. Além disso, Nelson e Cox (2006) afirmam

que estes hormônios são sintetizados a partir do colesterol em diversos tecidos endócrinos.

2.4.1.1 Aldosterona

Segundo Nelson e Cox (2006) e Guyton e Hall (2011) a aldosterona (C21H28O5), principal

hormônio do grupo dos mineracolóides, tem a propriedade de regular a concentração de eletrólitos,

ou seja, regulação nos níveis de minerais na corrente sanguínea e outros líquidos extracelulares.

A deficiêcia de aldosterona pode levar um indivíduo a óbito dentro de três dias a duas

semanas, pelo fato da concentração de potássio no líquido extracelular aumentar acentuadamente e

consequentemente a perda de sódio e cloreto, provocando perda renal de cloreto de sódio e

hipercalcemia, ainda, pode provocar toxicidade e hipercalemia cardíaca. Por outro lado, o excesso

do hormônio afeta diretamente no aumento da pressão arterial, podendo também causar hipocalemia

e fraqueza muscular (GUYTON e HALL, 2011).


ISSN 1980-7406

2.4.1.2 Cortisol

Dos glicocorticóides o principal hormônio é o cortisol, por ser responsável por pelo menos

95% das atividades entre todos os hormônios do grupo. Seus efeitos desempenham importante

função sobre o metabolismo dos carboidratos, proteínas e gorduras a fim de aumentar o nível de

glicose no sangue (GUYTON e HALL, 2011). Nelson e Cox (2006) referem-se ao cortisol, cuja

fórmula molecular é C21H30O5, como um importante combustível para contrapor estresse como

medo, ansiedade, dor, infecções, jejum, hemorragias e baixa glicemia. Sua sintese é estimulada a

partir desses fatores estressantes e sua liberação é feita pelo córtex da adrenal. Desta forma, sua

ação ocorre através de ação enzimática, atuante em diversos tecidos, tais como:

No músculo, age degradando-o em proteínas e exportando os aminoácios para o fígado para

que sejam precursores para a gliconeogênese. No fígado, a gliconeogênese é realizada pelo estímulo

do cortisol na enzima-chave fosfoenolpiruvato carboxiquinase, e a glicose ou é armazenada como

glicogênio ou exportada para outros tecidos conforme necessidade fisiológica. Por fim, no tecido

adiposo o hormônio estimula a liberação de ácidos graxos, que também são utilizados como

combustível por diversos tecidos (NELSON e COX, 2006).

Além das ações metabólicas do cortisol relacionadas acima, Guyton e Hall (2011)

descrevem a importância do hormônio quanto a sua capacidade anti-inflamatória, e se já

estabelecida a inflamação, a redução do processo inflamatório com a administração do hormônio.

2.4.2 Medula Adrenal

A medula adrenal é organizada em cordões ou aglomerados arredondados de células

poliédricas sustentados por uma rede de fibras reticulares e envoltas por capilares sanguíneos. Suas

células são consideradas neurônios pós-ganglionares do sistema simpático que durante o

desenvolvimento embrionário perderam seus axônios e dendritos, tornando-se células secretoras

(JUNQUEIRA e CARNEIRO, 2008). Além disso, Guyton e Hall (2011) decrevem que a medula

tem relações funcionais com o sistema nervoso simpático, secreta epinefrina e noraepinefrina frente

a estimulação simpática, produzindo efeitos semelhantes os da estimulação direta dos nervos

simpáticos.


ISSN 1980-7406

De acordo com Junqueira e Carneiro (2008) as células da medula são capacitadas a

armazenar seus hormônios e sua secreção é controlada pelas fibras pré-ganglionares, as quais

inervam a medula. Os motivos pelo qual ocorre a liberação de catecolaminas na corrente sanguínea

são: alta glicemia, vasoconstrição, hipertensão e alterações da frequência cardíaca.

Ainda, Spence (1991) relata que os hormônios sintetizados na medula adrenal são vitais,

porém, na sua ausência, o sistema simpático prontifica-se adequadamente para suprir as

necessidades do corpo frente a situações de emergência e estresse.

2.4.2.1 Epinefrina (Adrenalina) e Noraepinefrina (Noradrenalina)

Junqueira e Carneiro (2008) relatam que diferentemente do córtex adrenal, a medula adrenal

armazena seus hormônios em grânulos, e sua secreção é realizada pelas fibras pré-ganglionares, as

quais inervam as células da medula. A secreção das catecolaminas pode ser realizada em grandes

quantidades em situações como hipertensão, vasoconstrição, alterações da frequência cardíaca e

reações emocionais. Em atividade normal da medula, os hormônios epinefrina e noraepinefrina são

secretadas continuamente em pequenas quantidades, pois, diferentemente de outros hormônios,

quando circulantes, não regulam a síntese e a secreção destes pela medula adrenal.

3 METODOLOGIA

3.1 COMITÊ DE ÉTICA ANIMAL

O presente estudo foi analisado e devidamente aprovado pelo Comitê de Ética Animal da

Faculdade Assis Gurgacz (Parecer 012/2014 – CEUA/FAG).


ISSN 1980-7406

3.2 ANIMAIS

Foram utilizados 30 animais da espécie Rattus novergicus albinus, da linhagem Wistar. Os

animais são oriundos do Biotério da Faculdade Assis Gurgacz, do gênero masculino, com idade

aproximada de 60 dias e média de peso corporal entre 250 e 350g. Para o procedimento

experimental foram divididos em três grupos, com dez animais cada, sendo eles: G1, G2 e G3.

3.3 APLICAÇÃO DO GLIFOSATO

O grupo G1 (controle) recebeu a solução de 0,25ml de água através da contenção manual e

introdução via sonda de gavage. Os demais grupos foram submetidos a diferentes concentrações do

herbicida glifosato, determinadas por Romano e colaboradores (2008), sendo G2 com 0,346µL e G3

com 1,73µL do agrotóxico em questão, ambos no volume de 0,25ml de água destilada e pelo

mesmo método. As cobaias foram acondicionadas em duplas, em gaiolas de tamanho grande

forradas com maravalha. A temperatura foi controlada entre 20 e 24ºC e a luminosidade em ciclos

de fotoperíodo (claro/escuro) de 12 horas cada. Todas os animais receberam ração padrão e água

natural ad libitum. O tratamento foi realizado três vezes por semana (segundas, quartas e sextas),

por volta das 18h, além da pesagem de todos os animais nestes períodos.

3.4 COLETA DO ÓRGÃO

Após noventa dias de tratamento, as cobaias foram anestesiadas com cetamina (75mg/kg de

rato) e xilazina (1mg/kg de rato) pela via intraperitoneal (IP). Então, realizou-se a incisão cirúrgica

de modo longitudinal ventral abdominal para extração das glândulas suprarrenais direita e esquerda,

em seguida os animais foram sacrificados por exsanguinação por punção da veia cava inferior.

3.5 PROCESSAMENTO HISTOLÓGICO

Os órgãos foram fracionados e fixados para posterior processamento histológico de rotina

para microscopia de luz, conforme protocolo proposto por Junqueira e Junqueira (1983), e as


ISSN 1980-7406

lâminas confeccionadas foram coradas com hematoxilina e eosina (HE). As imagens obtidas foram

fotomicrografadas a partir do equipamento Olympus BX60 para análise e discussão dos resultados.

4 ANÁLISES E DISCUSSÕES

Diante da análise microscópica das lâminas que resultaram do método foi possível registrar

que os grupos G2 (0,346µL) e G3 (1,73µL) apresentaram tumefação celular (Figuras 2 e 3),

também conhecida como alteração hidrópica ou degeneração vacuolar, uma lesão reversível

proveniente de falência das bombas iônicas (Na+K+) na membrana plasmática. Isso ocorre devido à

falta de ATP, permitindo o acúmulo intracelular de sódio e água, resultando em desequilíbrio no

gradiente osmótico e nos mecanismos de absorção e eliminação de água (KUMAR et al, 2010;

CAVALCANTE, 2013). Zachary e McGavin (2013) completam que a tumefação celular de caráter

agudo tem como mecanismos a hipóxia, isquemia e lesão de membrana frequentemente decorrentes

de toxinas. Tais células podem ser reparadas, entretanto, algumas podem manter evidências de tal

lesão, como o acúmulo de pigmentos de lipofuscina decorrentes da autofagocitose de organelas

danificadas. E quando a extensão e duração da lesão excede o limite de reversão, ocorre o

rompimento dos lisossomos, densidades amorfas em mitocôndrias tumefeitas, ruptura de

membranas e alterações nucleares, como picnose (condensação celular), cariorrexe (fragmentação

celular) e cariólise (dissolução nuclear), podendo levar a morte celular.

Fig. 2 - Tratamento G2, Zona Fasciculada,

presença de tumefação celular (seta). Aumento

100X.

Fonte: O autor.

ZF


presença de tumefação celular (seta). Aumento

100X.

Fonte: O autor.

ZF


ISSN 1980-7406

A lipofuscina é um pigmento amarelo a castanho escuro (Figura 4 e 5) e pode estar

relacionado a diversos fatores, como o envelhecimento celular, resíduos não degradáveis de lipídios

e proteínas e a administração de químicos (NTP, 2015a), por exemplo, o herbicida glifosato. A

presença dessa substância não é nociva às células ou às suas funções, porém, é um indicativo de

lesão por radicais livres e peroxidação lipídica, usualmente observada em células com alterações

regressivas lentas, sendo comuns no fígado e coração de pacientes idosos ou naqueles com caquexia

do câncer ou desnutrição severa (KUMAR et al, 2010) e nesse experimento é sugestiva nas

glândulas suprarrenais pela exposição ao glifosato.

Além disso, os tratamentos G2 e G3 apresentaram necrose de coagulação, multifocal e de

grau leve a moderado (Figuras 6 e 7). Observa-se também a perda total do núcleo em algumas

células (Figuras 8 e 9), núcleo picnótico (Figura 10) e, nos focos mais evidentes, é possível

visualizar o desaparecimento total da arquitetura celular (Figura 11). Benachour e Séralini (2008)

relatam que a ação dos adjuvantes de Roundup® induzem a apoptose pela ativação da atividade das

caspases enzimáticas (3/7) promovendo a condensação e fragmentação nuclear, assim, alteram a

permeabilidade da membrana celular e intensificam a toxicidade já induzida pelo herbicida

glifosato, resultando em apoptose e necrose.

Esses achados também estão de acordo com os de Clair e colaboradores (2012) que

identificaram necrose, apoptose, disfunção endócrina e degradação de membranas celulares em

células testiculares de ratos após a exposição in vitro do herbicida Roundup®, a base de glifosato.

Fig. 4 - Tratamento G2, Zona Reticulada,

presença de pigmentos de lipofuscina (seta).

Aumento 100X.

Fonte: O autor.

ZR

Fig. 5 - Tratamento G3, Zona Reticulada,

presença de pigmentos de lipofuscina (seta).

Aumento 100X.

Fonte: O autor.

ZR


ISSN 1980-7406

As alterações nucleares exibem três padrões possíveis, todos em decorrência à fragmentação

do DNA. 1) A basofilia da cromatina pode diminuir, processo denominado cariólise, uma alteração

que possivelmente reflete a atividade da DNase e há dissolução completa do núcleo. 2) A picnose,

caracterizada pela condensação do núcleo e aumento da basofilia, indicando a cessação da

transcrição de DNA. 3) A célula pode apresentar irregularidades no contorno em decorrência da

ruptura da membrana celular e, com isso, a massa de células necróticas pode apresentar diversos

padrões morfológicos (STEVENS e LOWE, 2002; KUMAR et al., 2010).

A necrose é caracterizada por interrupção ou obliteração da arquitetura normal, com a

fragmentação, hipereosinofilia, picnose e/ou cariorrexe das células constituintes, podendo haver

também hemorragias associadas e/ou células inflamatórias infiltradas. Nas glândulas suprarrenais a

necrose é geralmente secundária a outros processos patológicos, tais como estresse, isquemia,

hemorragia, inflamação e neoplasias sistêmicas; no entanto, pode ser induzida pela administração

experimental de químicos exógenos (NTP, 2015b), como o herbicida tratado nesse trabalho. Kim e

colaboradores (2013) relatam que o glifosato em conjunto com o agente tensioativo TN20 agravam

danos mitocondriais e induzem apoptose e necrose. Isso ocorre devido a ação dos agentes

tensioativos que afetam a integridade da membrana celular, promovendo a toxicidade mediada pelo

uso do agrotóxico.

Benachour e Séralini (2008) relatam que a exposição in vitro ao herbicida Roundup® de

células umbilicais, embrionárias e placentárias de humanos causou morte total das células em um

período de 24h, pois os adjuvantes do Roundup® alteram a permeabilidade da membrana e

amplificam a toxicidade do glifosato através de necrose e apoptose.

Fig. 6 - Tratamento G2, Zona Fasciculada, (N)

necrose de coagulação. Aumento 20X.

Fonte: O autor.

ZG

N

ZF

Fig. 7 - Tratamento G2, Zona Fasciculada, (N)

necrose de coagulação. Aumento 10X.

Fonte: O autor.

N

ZF


ISSN 1980-7406

Outra característica bem evidente nos grupos G2 e G3 é o número elevado de hemácias no

tecido (Figura 12 e 13), trata-se de hemorragia, que ocorre devido à inflamação de caráter

hiperaguda, pois não é observada a presença de leucócitos indicando a diapedese. A hemorragia é

caracterizada pela presença de quantidades variáveis de células sanguíneas extravasadas do córtex

e/ou da medula adrenais (NTP, 2015c).

Fig. 11 - Tratamento G3, Zona Glomerulosa e

Fasciculada, perda da arquitetura celular.

Aumento 10X.

Fonte: O autor.


núcleo picnótico. Aumento 40X.

Fonte: O autor.


perda do núcleo (seta). Aumento 100X.

Fonte: O autor.

ZF


perda do núcleo (seta). Aumento 100X.

Fonte: O autor.

ZF


ISSN 1980-7406

5 CONSIDERAÇÕES FINAIS

A análise das células das glândulas suprarrenais de ratos Wistar machos submetidos

oralmente ao herbicida glifosato revelaram aspectos patológicos que caracterizaram a toxicidade,

sendo eles, tumefação celular, lipofuscina, necrose de coagulação e hemorragia. Contudo, sugere-

se, estudos de biologia molecular para conhecer as alterações patológicas moleculares.

Fig. 13 - Tratamento G3, Zona Reticulada com

hemorragia. Aumento 20X.

Fonte: O autor.

Fig. 12 - Tratamento G2, Zona Reticulada com

hemorragia. Aumento 10X.

Fonte: O autor.


ISSN 1980-7406

REFERÊNCIAS

ANVISA. Indice monográfico G01 glifosato, 2010. Disponível em:

<http://portal.anvisa.gov.br/wps/wcm/connect/6e400500474594899c26dc3fbc4c6735/G01.pdf?MOD=AJPERES>.

Acesso em 23 mar 2014.

______. Segundo Seminário Mercado de Agrotóxicos e Regulação, 2012. Disponível em:

<http://portal.anvisa.gov.br/wps/content/anvisa+portal/anvisa/sala+de+imprensa/menu+-

+noticias+anos/2012+noticias/seminario+volta+a+discutir+mercado+de+agrotoxicos+em+2012>. Acesso em 23 mar

2014.

ARAÚJO, A. R. S.; RODRIGUES, L. B.; BRITO, L. B.; VALADARES, M. C.; OLIVEIRA, G. A. R. Avaliação da

ecotoxicidade do glifosato, o ingrediente ativo de alguns herbicidas. Revista de Biotecnologia e Ciência. v. 4, n. 1,

2015.

AS-PTA Agricultura Familiar e Agroecologia. Boletim 582: Evidências da letalidade do glifosato para vertebrados,

2012. Disponível em: <http://aspta.org.br/campanha/boletim-582-27-de-abril-de-2012/>. Acesso em 23 mar 2014.

ASTIZ, M.; ALANIZ, M. J.; MARRA, C. A. Antioxidant defense system in rats simultaneously intoxicated with

agrochemicals. Environmental Toxicology and Pharmacology. v. 28, p. 465-473, 2009b.

______. Effect of pesticides on cell survival in liver and brain rat tissues. Ecotoxicology and Environmental Safet. v.

72, p. 2025-2032, 2009a.

______. The oxidative damage and inflammation caused by pesticides are reverted by lipoic acid in rat brain.

Neurochemistry International. v. 61, p. 1231-1241, 2012.

BRAIBANTE, M. E.; ZAPPE, J. A. A Química dos Agrotóxicos. Química e Sociedade. v. 34, p. 10-15, 2012.

BRASIL. Constituição da República Federativa do Brasil, 1988. Disponível em:

<http://www.planalto.gov.br/ccivil_03/constituicao/constituicaocompilado.htm>. Acesso em 23 mar 2014.

CARNEIRO, F. F.; PIGNATI, W.; RIGOTTO, R. M.; AUGUSTO L. G. S.; RIZOLLO, A.; MULLER, N. M.; et al.

Dossiê ABRASCO – Um alerta sobre os impactos dos agrotóxicos na saúde. Abrasco, Rio de Janeiro, 1ª parte, 2012,

98 p.

CAVALCANTE, F. P. Efeitos do sevoflurano administrado como pré-condicionante ou de modo contínuo nas

lesões locais e sistêmicas da isquemia/reperfusão hepática. Estudo esperimental em ratos. 2013 Tese (Doutorado

em Ciências) – Programa de Ciências em Gastroenterologia, Universidade de São Paulo, São Paulo.

CHAN, Y.-C.; CHANG, S. C.; HSUAN S. L.; CHIEN, M. S.; LEE W. C.; KANG, J. J.; et al. Cardiovascular effects of

herbicides and formulated adjuvants on isolated rat aorta and heart. Toxicology in Vitro. v. 21, p. 595-603, 2006.

CLAIR, E.; MESNAGE, R.; TRAVERT, C.; SÉRALINI, G. E. A glyphosate-based herbicide induces necrosis and

apoptosis in mature rat testicular cells in vitro, and testosterone decrease at lower levels. Toxicology in Vitro. v. 26, n.

2, p. 269-279, 2012.

EMBRAPA. Sistema de produção de banana para o Estado do Pará, 2003. Disponível em:

<http://sistemasdeproducao.cnptia.embrapa.br/FontesHTML/Banana/BananaPara/agrotoxicos.htm#manutencao>.

Acesso em: 6 abr 2014.


ISSN 1980-7406

GALLI, A. J. B.; MONTEZUMA, M. C. Glifosato: alguns aspectos da utilização do herbicida glifosato na agricultura.

São Paulo: ACADCOM, 2005, 66 p.

GUYTON, A. C.; HALL, J. E. Tratado de Fisiologia Médica. 12ª ed. Rio de Janeiro: Elsevier, 2011, 1176 p.

JUNIOR, O. P. DE A.; SANTOS, T. C. R.; BRITO, N. M.; RIBEIRO, M. L. Glifosato: Propriedades, toxicidade, usos e

legislação. Química Nova. v. 24, n. 4, p. 589-593, 2002.

JUNQUEIRA, L. C.; CARNEIRO, J. Histologia Básica. 11ª ed. Rio de Janeiro: Guanabara Koogan, 2008, 524 p.

JUNQUEIRA, L. C. U.; JUNQUEIRA, L. M. M. Técnicas básicas de citologia e histologia. 1ª ed. São Paulo: Santos,

1983, 124 p.

KIERSZENBAUM, A. L.; TRES L. L. Histologia e biologia celular: uma introdução à Patologia. 3ª ed. Rio de

Janeiro: Elsevier, 2012, 704 p.

KIM, Y.; HONG, J.; GIL, H.; SONG, H.; HONG, S. Mixtures of glyphosate and surfactant TN20 accelerate cell death

via mitochondrial damage-induced apoptosis and necrosis. Toxicology in Vitro. v. 27, n. 1, p. 191-197, 2013.

KUMAR, V.; ABBAS, A. K.; FAUSTO, N.; ASTER, J. A. Robbins & Cotran Patologia: bases patológicas das

doenças. 8ª ed. Rio de Janeiro: Elsevier, 2010, 1480 p.

LONDRES F. Agrotóxicos no Brasil: um guia para ação em defesa da vida.1ª ed. Rio de Janeiro: AS-PTA –

Assessoria e Serviços a Projetos em Agricultura Alternativa, 2011, 190 p.

MENEZES, S.M.; TILLMANN, M. A. A.; DODE, L. B.; VILLELA, F. A. Detecção de soja geneticamente modificada

tolerante ao glifosato por métodos baseados na atividade de enzimas. Revista Brasileira de Sementes. v. 26, n. 2, p.

150-155, 2004.

MINISTÉRIO DO MEIO AMBIENTE DO BRASIL. Ação “Controle e regulação de agrotóxicos e biocidas”.

Disponível em: <file:///D:/Livro%20Diagramado.pdf> Acesso em: 07 nov. 2015, 2014.

MOORE, K. L.; PERSAUD, T. V.; TORCHIA, M. G. Embriologia Clínica. 8ª ed. Rio de Janeiro: Elsevier, 2008, 536

p.

National Toxicology Program. U.S. Department of Health and Human Services. Adrenal Gland – Hemorrhage,

2015c. Disponível em <http://ntp.niehs.nih.gov/nnl/endocrine/adrenal/hemorr/adrenal-gland-hemorrhage-pdf_508.pdf>

Acesso em: 31 out. 2015.

______. U.S. Department of Health and Human Services. Adrenal Gland – Necrosis, 2015b. Disponível em

<https://ntp.niehs.nih.gov/nnl/endocrine/adrenal/necrosis/adrenal-gland-necrosis-pdf_508.pdf> Acesso em: 31 out.

2015.

______. U.S. Department of Health and Human Services. Adrenal Gland – Pigment, 2015a. Disponível em

<http://ntp.niehs.nih.gov/nnl/endocrine/adrenal/pigment/adrenal-gland-pigment-pdf_508.pdf> Acesso em: 31 out. 2015.

NEIVA, T. DE J. C.; MORAES, A. C. R.; SCHWYZER R.; VITURI, C. DE L.; ROCHA, T. R. F.; FRIES, D. M.; et al.

In vitro effect of the herbicide glyphosate on human blood platelet aggregation and coagulation. Revista Brasileira de

Hematologia e Hemoterapia. v. 32, n. 4. p. 291-294, 2010.


ISSN 1980-7406

NELSON, D. L.; COX, M. M. Lehninger Princípios de Bioquímica. 4ª ed. São Paulo: Sarvier, 2006, 1202 p.

OLIVEIRA, T. G.; FAVARETO, A. P.; ANTUNES, P. A. Agrotóxicos: levantamento dos mais utilizados no oeste

paulista e seus efeitos como desreguladores endócrinos. IX Fórum Ambiental da Alta Paulista. v. 9, n. 11, p. 375-

390, 2013.

RAMÍREZ-DUARTE, W. F.; RONDON-BARRAGAN, I. S.; ESLAVA-MOCHA, P. R. Acute toxicity and

histopathological alterations of Roundup® herbicide on “cachama blanca” (Piaractus brachypomus) Pesquisa

Veterinária Brasileira. v. 28, n. 11, p. 547-554, 2008.

ROMANO, R. M.; ROMANO M. A.; MOURA M. O.; OLIVEIRA C. A. A exposição ao glifosato-Roundup causa

atraso no início da puberdade em ratos machos. Brazilian Journal Veterinary Research and Animal Science. v. 45,

n. 6, p. 481-487, 2008.

SALBEGO, J.; PRETTO, A.; SILVA, V. M. M.; LORO, V. L.; LAZZARI, R.; GIODA, C. R.; et al. Glyphosate on

digestive enzymes activity in piava (Leporinus obtusidens). Ciência Rural. v. 44, n. 9, p. 1603-1607, 2014.

SÉRALINI, G. E.; CLAIR, E.; MESNAGE, R.; GRESS, S.; DEFARGE, N.; MALATESTA, M.; et al. Long term

toxicity of a Roundup herbicide and a Roundup-tolerant genetically modified maize. Food and Chemical Toxicology.

v. 50, p. 4221-4231, 2012.

SCHMIDT M. L. G.; GODINHO, P. H. Um breve estudo acerca do cotidiano do trabalho de produtores rurais:

intoxicações por agrotóxicos e subnotificação. Revista Brasileira de Saúde Ocupacional. v. 31, n. 113, p. 27-40,

2006.

SPENCE, A. P. Anatomia Humana Básica. 2ªed. Barueri: Manole, 1991, 713 p.

STEVENS, A.; LOWE, J. Patologia. 1ª ed. São Paulo: Manole, 2002, 655 p.

TORTORA, G. J. Corpo Humano Fundamentos de Anatomia e Fisiologia. 4ª ed. Porto Alegre: Artmed, 2000, 580 p.

VAN DE GRAAFF, M. K. Anatomia Humana. 6ª ed. São Paulo: Manole, 2003, 900 p.

ZACHARY, J. F.; MCGAVIN, M. D. Bases da patologia em veterinária. 5ªed. Rio de Janeiro: Elsevier, 2013, 1344 p.

TOXICIDADE DO HERBICIDA GLIFOSATO NAS GLÂNDULAS ... · à segurança do ambiente e à saúde...

Documents

Transcript of TOXICIDADE DO HERBICIDA GLIFOSATO NAS GLÂNDULAS ... · à segurança do ambiente e à saúde...