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Tipo do documento: Tese
Título: Efeitos da adenosina na toxicidade da radiação ionizante em larvas de zebrafish (Danio rerio)
Autor: Cruz, Fernanda Fernandes 
Primeiro orientador: Morrone, Fernanda Bueno
Resumo: A radiação ionizante, especialmente raios gama e raios X, é útil em aplicações industriais e principalmente na medicina para fins diagnósticos e terapêuticos. Apesar dos avanços na sua utilização, a radioterapia pode provocar uma série de efeitos adversos, que devido a uma inflamação exacerbada evolui para um quadro de toxicidade que limita o sucesso do tratamento. Além disso, as exposições ambiental, acidental ou ocupacional, também são de grande preocupação, pois ocasionam graves consequências para a saúde, como distúrbios do sistema imunológico, doenças cardiovasculares, malformações da progênie, mutações genéticas e câncer. A adenosina é um metabólito do ATP, formado a partir da quebra do AMP por meio da enzima CD73 e é transformado em inosina pela enzima ADA. Este nucleosídeo exerce suas ações através da ligação aos quatro subtipos de receptores P1: A1, A2A, A2B e A3. A sinalização adenosinérgica está envolvida em diversas funções fisiológicas e patológicas. Em resposta ao dano celular, os níveis extracelulares de adenosina aumentam com a finalidade de proteger os tecidos de uma inflamação perpétua e limitar a resposta imune. Devido aos seus efeitos protetores, a adenosina é conhecida como um “metabólito retaliatório”, promovendo efeitos na atividade de células imunes, liberação de citocinas inflamatórias e fatores de crescimento, defesas oxidativas e no remodelamento de tecidos. O zebrafish é um teleósteo de água doce utilizado como modelo para diversas doenças humanas. É apropriado para estudos em toxicologia e farmacologia e tem sido adotado na avaliação dos efeitos tóxicos da radiação ionizante e na busca de radioprotetores. Neste contexto, este trabalho teve como objetivo avaliar o envolvimento da adenosina na toxicidade da radiação ionizante em larvas de zebrafish. Embriões de zebrafish com 24 hpf foram expostos a diferentes doses de radiação gama e ao longo de sete dias, foi avaliada uma série de parâmetros toxicológicos. Os embriões/larvas apresentaram alterações importantes nos batimentos cardíacos, taxa de eclosão, morfologia e atividade locomotora. A dose de 10 Gy de radiação gama induziu a diminuição da atividade das enzimas CD73 e ADA, indicando uma diminuição dos níveis extracelulares de adenosina. Além disso, a expressão gênica do receptor A2B foi diminuída. Estes resultados sugerem que há relação nos efeitos deletérios promovidos pela radiação ionizante com a diminuição da sinalização adenosinérgica. Posteriormente, os embriões foram submetidos ao pré-tratamento com adenosina nas concentrações de 1, 10 e 100 μM, trinta minutos antes da exposição a 15 Gy de radiação gama, a fim de avaliar a capacidade radioprotetora da adenosina. As alterações nos parâmetros toxicológicos relacionados ao desenvolvimento das larvas foram potencializadas pelo tratamento com adenosina, especialmente na concentração de 100 μM. Porém, a adenosina reverteu o estresse oxidativo (CAT e GSH) promovido pela radiação e normalizou a expressão gênica de marcadores de inflamação e de remodelamento tecidual (TNF; HIF-1α; VEGFR2; IL-6; IL-8; TGFβ1a; TGFβ1b). Os receptores A2A2 e A2B parecem exercer maior participação nos processos de citoproteção apresentados pelo tratamento com adenosina. Portanto, os resultados indicam que a adenosina está envolvida na toxicidade da radiação ionizante e a modulação da sinalização adenosinérgica pode trazer benefícios na descoberta de mecanismos de radioproteção e no manejo da inflamação e toxicidade desencadeada pela exposição à radiação.
Abstract: Ionizing radiation (gamma rays and x-rays) is useful in industrial applications and especially in medicine for diagnosis and therapy. Despite advances in its use, radiotherapy can cause adverse effects, which as a result of an exacerbated inflammation evolves into a toxic scenario that limits the success of therapy. Moreover, environmental, acidental or occupational exposure are also of great concern since they can cause serious health consequences such as immune system disorders, cardiovascular disease, progeny malformations, genetic mutations and cancer. Adenosine is an ATP metabolite formed from the AMP breakdown by the enzyme CD73, and is transformed into inosine by ADA. This nucleoside exerts its actions by binding to the four P1 receptor subtypes: A1, A2A, A2B and A3. Adenosinergic signaling is involved in several physiological and pathological functions. In response to injury, extracellular adenosine levels increase to protect tissues from perpetual inflammation and to limit the immune response. Due to its protective effects, adenosine is known as a "retaliatory metabolite", promoting effects on imune cell activity, release of inflammatory cytokines and growth factors, oxidative defenses and tissue remodeling. Zebrafish is a freshwater teleost used as a model for various human diseases. It is suitable for toxicology and pharmacology studies, and has been adopted to evaluate the toxic effects of ionizing radiation and in the search for radioprotectors. In this context, this study aimed to evaluate the involvement of adenosine in the toxicity of ionizing radiation in zebrafish larvae. Zebrafish embryos with 24 hpf were exposed to different doses of gamma radiation and after seven days, a series of toxicological parameters were evaluated. The embryos/larvae showed significant changes in heart rate, hatching time, morphology and locomotor activity. The 10 Gy dose of gamma radiation induced a decrease in CD73 and ADA enzyme activities, indicating a decrease in extracellular adenosine levels. In addition, A2B receptor gene expression was decreased. These results suggest that there is a relation between the deleterious effects promoted by ionizing radiation and a decrease in adenosinergic signaling. Subsequently, the embryos were pre-treated with adenosine at concentrations of 1, 10 and 100 μM, 30 minutes before exposure to 15 Gy of gamma radiation, in order to evaluate the adenosine radioprotective effects. Toxicological parameters related to larval development were enhanced by adenosine treatment, especially at 100 μM. However, adenosine reversed the oxidative stress (CAT and GSH) promoted by radiation and normalized the gene expression of inflammation and tissue remodeling markers (TNF; HIF-1α; VEGFR2; IL-6; IL-8; TGFβ1a; TGFβ1b). A2A2 and A2B receptors appear to exert greater participation in the cytoprotection processes presented by adenosine treatment. Consequently, the results indicate that adenosine is involved in the toxicity of ionizing radiation and the modulation of adenosinergic signaling may have benefits in the discovery of radioprotection mechanisms and in the management of inflammation and toxicity triggered by radiation exposure.
Palavras-chave: Adenosina
Receptores P1
Radiação
Toxicidade
Zebrafish
Adenosine
P1 receptors
Radiation
Toxicity
Zebrafish
Área(s) do CNPq: CIENCIAS BIOLOGICAS::BIOLOGIA GERAL
Idioma: por
País: Brasil
Instituição: Pontifícia Universidade Católica do Rio Grande do Sul
Sigla da instituição: PUCRS
Departamento: Escola de Ciências
Programa: Programa de Pós-Graduação em Biologia Celular e Molecular
Tipo de acesso: Acesso Aberto
Restrição de acesso: Trabalho será publicado como artigo ou livro
Prazo para liberar texto completo: 60 meses
Data para liberar texto completo: 23/07/2025
URI: http://tede2.pucrs.br/tede2/handle/tede/9173
Data de defesa: 20-Mar-2020
Aparece nas coleções:Programa de Pós-Graduação em Biologia Celular e Molecular

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