Efeitos da exposição crônica do manganês sobre camundongos machos adultos

Abstract

O manganês é um dos metais mais abundantes na crosta terrestre e geralmente ocorre associado ao ferro. Em pequenas quantidades este metal é considerado um nutriente essencial, necessário para muitos eventos fisiológicos de mamíferos, incluindo o crescimento e o desenvolvimento normal dos ossos e cartilagens, bem como do sistema reprodutivo. O manganês também está envolvido no metabolismo de carboidratos, lipídeos e proteínas, além de desempenhar uma importante função como cofator de inúmeras enzimas. Este elemento é considerado um metal pesado e o aumento de sua disponibilidade no ambiente está relacionado a atividades industriais, potencializando o risco de exposição. O objetivo do trabalho foi avaliar os efeitos da exposição crônica do manganês sobre camundongos Swiss machos adultos. Os parâmetros analisados foram: biometria corporal, índice gonadossomático (IGS) e hepatossomático (IHS), concentração de manganês em órgãos reprodutivos de filtração, proporção volumétrica dos elementos do parênquima testicular, índice túbulo somático, diâmetro tubular e altura de epitélio e comprimento de túbulo seminífero. Vinte e quatro camundongos foram divididos igualmente em três grupos: dois tratados que receberam cloreto de manganês na dose de 30 mg/ Kg/ dia via oral por 42 (Mn1) e 84 (Mn2) dias, e um grupo controle que recebeu água destilada. Após 42 e 84 dias de tratamento, os animais foram eutanasiados sendo retirados os órgãos sexuais, fígado, rins que foram fixados em Karnovsky. Os testículos foramprocessados, corados em azul de toluidina/borato de sódio, fotografados e analisados com o programa Image-Pro Plus. Para determinação da concentração tecidual de manganês, os órgãos foram processados e analisados por espectrofotometria de emissão em plasma. Níveis plasmáticos de alanina aminotransferase (ALT) e aspartato aminotransferase (AST), foram determinados utilizando kits comerciais. Para a comparação das médias foi utilizado o teste de Newman-Keuls (p<0,05). O peso corporal aumentou significativamente (p<0,05) nos grupos Mn1 (42 dias) e Mn2 (84 dias) em relação ao grupo controle. Houve redução significativa no IGS do grupo Mn2 em relação ao grupo controle. O fígado mostrou aumento significativo de peso nos grupos tratados em relação ao controle, embora o IHS (índice hepatossomático) não tenha alterado. Observou-se acúmulo de manganês em todos os órgãos analisados. A concentração plasmática de AST aumentou significativamente no grupo Mn2. Houve diminuição na proporção de túbulo seminífero e aumento na proporção de intertúbulo dos animais tratados por 84 dias. O ITS diminuiu significativamente nos grupos tratados em relação ao controle. No grupo Mn2 houve aumento na altura de epitélio e redução no comprimento total de túbulo. O comprimento de túbulo por grama de testículo diminuiu significativamente nos dois grupos tratados, quando comparados com o controle. Adicionalmente, as variações nos parâmetros enzimáticos são fortes indicativos de toxicidade hepática e renal do manganês, motivando assim estudos mais histológicos e morfométricos destes órgãos.

Manganese is one of the most abundant metals in Earth's crust and is usually occurs associated with iron. In small quantities this metal is considered an essential nutrient, required for many physiological events of mammals, including normal growth and development of bones and cartilages, as well as the reproductive system. Manganese is also involved in the metabolism of carbohydrates, lipids and proteins, and also play an important role as a cofactor of several enzymes. This element is considered a heavy metal and the increase of its availability in the environment is related to industrial activities, powering the risk of exposure. The objective of this study was to evaluate the effects of chronic exposure of manganese on adult male Swiss mice. The parameters analyzed were: body biometrics, gonadosomatic index (GSI) and hepatosomatic (HSI), manganese concentration in the reproductive organs of filtration, volume proportion of the elements of the testicular parenchyma, tubular somatic index, tubular diameter and epithelium height and length of seminiferous tubule. Twenty-four mice were divided into three groups: two treaties that received manganese chloride at a dose of 30mg/kg/day orally for 42 (Mn1) and 84 (Mn2) days, and a control group that received distilled water. After 42 and 84 days of treatment, the animals were euthanized and removed the sexual organs, liver, kidneys, that were fixed in Karnovsky. The testes were processed, stained with toluidine blue / sodium borate, photographed and analyzed with the Image-Pro Plus. To determine the tissue concentration of manganese, the organs were processed and analyzed by spectrometry emission in plasma. Plasma levels of alanine aminotransferase (ALT) and aspartate aminotransferase (AST) were determined using commercial kits. For the comparison of averages Newman-Keuls (p <0.05) test was used. Body weight increased significantly (p <0.05) in the groups MN1 (42 days) and Mn2 (84 days) compared to the control group. Significant reduction ofSGI in the group Mn2 compared to the control group was found. The liver showed a significant increase of weight in the treated groups compared to the control group, although the HSI (hepatosomatic index) has not changed. Accumulation of manganese in all organs analyzed was observed. The plasma concentration of AST increased significantly in group Mn2. There was a decrease in the proportion of seminiferous tubule and increase in the proportion of intertubular animals treated for 84 days. TSI decreased significantly in the treated groups compared to control group. In the group Mn2 was increase in height of epithelium and reduction in the total length of tubule. The length of tubule per gram of testes decreased significantly in both treated groups compared with the control group. Additionally, changes in enzyme parameters are strong indicators of liver and kidney toxicity of manganese, motivating further histological and morphometric studies of these organs.