Avaliação in vitro da hepatotoxidade da mistura de agrotóxicos utilizados em cultivo de soja no Rio Grande do Sul

Abstract

O consumo de agrotóxicos tem um crescimento acentuado, principalmente no Brasil através da monocultura de soja transgênica. Este modelo de produção gera situações de risco, acidentes naturais ampliados e complexos através da utilização combinada de agrotóxicos durante o cultivo. O fígado, órgão responsável por metabolizar estas substâncias, pode ser altamente susceptível. Desse modo, este trabalho visou avaliar, através de um modelo in vitro, os efeitos tóxicos do uso individual e combinado de glifosato, fipronil e imidacloprido. As células de hepatoblastoma humano HepG2 foram cultivadas em meio DMEM e incubadas a 37°C em 5% de CO2. A citotoxicidade individual dos agrotóxicos foi avaliada através dos ensaios de redução do MTT e captação do vermelho neutro. Com base na citotoxicidade individual de cada agrotóxico, os efeitos da mistura foram previstos utilizando os modelos matemáticos de adição da concentração (AC) e ação independente (AI). Foram avaliadas experimentalmente duas misturas, a Mix A, composta pelos agrotóxicos em concentrações equipotentes, que provocam 50% do efeito máximo de cada agrotóxico (EC50) e, a Mix B, composto por concentrações equivalentes aos níveis de ingesta diária aceitável (IDA). Adicionalmente, os agrotóxicos isolados e em mistura foram avaliados quanto à produção de radicais livres, potencial de membrana mitocondrial, dano ao DNA e liberação das enzimas hepáticas utilizando concentrações equivalentes ao EC25, EC50 e EC75. Os valores de EC50 obtidos para fipronil, glifosato e imidacloprido foram 37,59; 41,13; e 663.66 mg/l, respectivamente. Para as misturas, foi observado um efeito sinérgico, ou seja, maior que o esperado pelas previsões. Os agrotóxicos isolados e as misturas não produziram aumento de espécies reativas de oxigênio e nitrogênio nem dano ao DNA. Entretanto, foi observada uma diminuição do potencial de membrana mitocondrial das células HepG2 e um aumento da liberação de transaminases e FAL para o meio extracelular, indicando despolarização e dano celular, respectivamente. Com este trabalho, foi possível observar um aumento da toxicidade quando os agrotóxicos estão em mistura, mostrando a necessidade da avaliação combinada dos efeitos destes compostos.

The consumption of pesticides has grown sharply, mainly in Brazil, through the transgenic soy monoculture. This production model generates risk situations and extended and complex natural accidents, through the combined use of pesticides during cultivation. The liver is the main organ responsible for the biotransformation of these substances, being highly susceptible to their effects. Therefore, this work aimed to evaluate, through an in vitro model, the toxic effects of individual and combined use of glyphosate, fipronil and imidacloprid. HepG2 human hepatoblastoma cells were cultured in DMEM medium and incubated at 37 ° C in 5% CO2. The individual cytotoxicity of pesticides was evaluated through MTT reduction and neutral red uptake assays. Based on the individual cytotoxicity of each pesticide, the effects of the mixture were predicted using the using the mathematical models of concentration addition (CA) and independent action (IA). Two mixtures were experimentally evaluated, Mix A, formed by the pesticides at equipotent concentrations, which cause 50% of the maximum effect of each pesticide (EC50), and Mix B, formed by concentrations equivalent to the levels of acceptable daily intake (ADI). In addition, the pesticides alone and in mixture were evaluated for free radical production, mitochondrial membrane potential, DNA damage and liver enzyme release using concentrations equivalent to EC25, EC50 and EC75. The EC50 values obtained for fipronil, glyphosate and imidacloprid were 37.59; 41.13; and 663.66 mg/l, respectively. For mixtures, a synergism was observed, characterized by an effect greater than the expected by the previsions. The isolated pesticides and mixtures did not increase reactive oxygen and nitrogen species or damage DNA. However, a decrease in the mitochondrial membrane potential of HepG2 cells and an increase in the release of transaminases and ALP into the extracellular medium were observed, indicating depolarization and cell damage, respectively. With this work, it was possible to observe an increase in toxicity when the pesticides are mixed, showing the need for a combined evaluation of the effects of these compounds.