Please use this identifier to cite or link to this item: https://repositorio.ufu.br/handle/123456789/39542
ORCID:  http://orcid.org/0009-0005-4719-1494
Document type: Dissertação
Access type: Acesso Embargado
Embargo Date: 2025-11-22
Title: A exposição embrionária-larval de Drosophila melanogaster ao estresse oxidativo causado por 2,2'-azobis-2-amidinopropano e nanopartículas de pontos quânticos de seleneto de cádmio
Alternate title (s): Embryonic-larval exposure of Drosophila melanogaster to oxidative stress caused by 2,2'-azobis-2-amidinopropane and cadmium selenide quantum dot nanoparticles
Author: Duarte, Rener Mateus Francisco
First Advisor: Espindola, Foued Salmen
First member of the Committee: Serrão, José Eduardo
Second member of the Committee: Chaves, Claudilene Ribeiro
Summary: Quando ocorre uma grande produção de radicais livres em relação às defesas antioxidantes chamamos de estresse oxidativo, e o excesso dessas substâncias oxidantes apresentam efeitos prejudiciais, como peroxidação lipídica, oxidação de proteínas, além de danos no material genético, podendo contribuir para o desenvolvimento de várias condições patológicas, reduzindo drasticamente a qualidade de vida da população. Por isso, entender melhor o processo pelo qual ocorre a produção de radicais livres, como seus danos e formas de minimizar tais prejuízos é tão importante. Vários fatores contribuem para o estresse oxidativo e o excesso de produção de radicais livres, incluindo dieta, estilo de vida e condições ambientais. O uso da Drosophila melanogaster em toxicologia e pesquisa de mecanismos bioquímicos apresenta muitas vantagens devido à capacidade de programar doses controladas, facilidade de avaliar múltiplos marcos de desenvolvimento dentro de um curto ciclo de vida, e a capacidade de estudar um grande número de indivíduos ao mesmo tempo. A exposição pode ser avaliada em estágios de desenvolvimento embrionário, larval, pupal e adulto. Esse trabalho avaliou os efeitos da exposição do 2,2′-azobis-2-amidinopropane e também de nanopartículas de quantum dot de seleneto de cádmio no desenvolvimento larval (ovo - larva) de D. melanogaster, sendo dividido em duas partes. A primeira teve o foco em avaliar os efeitos nas defesas antioxidantes e danos oxidativos das larvas expostas à molécula 2,2′-azobis-2-amidinopropane. Os resultados mostram alterações morfológicas, morte celular e toxicidade. Além disso, foi encontrado um aumento dramático de Malondialdeído e Produtos Proteicos de Oxidação Avançadas, e aumento da atividade da superóxido dismutase e catalase nas larvas expostas ao AAPH, devido este composto solúvel em água e em temperatura fisiológica gerar radicais livres in vitro, pois a sua decomposição gera um mol de azoto e dois mols de radicais de carbono. E a segunda etapa, foi investigar os efeitos da exposição embrionária de quantum dots de cádmio e selênio nas larvas de D. melanogaster, em relação a marcadores de estresse oxidativo, danos teciduais, apoptose e toxicidade. Nossos resultados mostram que a ingestão oral de Quantum Dot de Seleneto de Cádmio na concentração de 0,3 mg/mL é capaz de gerar danos no intestino médio, reduzir a geração de novos indivíduos, adultos além de aumentar o estresse oxidativo. Nossos resultados indicam um modelo que permite estudar o estresse oxidativo e os danos no sistema gastrointestinal larval, além de poder ser utilizado como ferramenta para triagem de moléculas com potencial antioxidante e protetor.
Abstract: When it occurs a large production of free radicals concerning the antioxidant defenses, we call it oxidative stress, and the excess of these oxidizing substances has harmful effects, such as lipid peroxidation and protein oxidation, in addition to damage to the genetic material, which may contribute to the development of several pathological conditions, drastically reducing the quality of life of the population. Therefore, a better understanding of the process by which the production of free radicals occurs, how their damage, and ways to minimize such damage is so important. Several factors contribute to oxidative stress and excess free radical production, including diet, lifestyle, and environmental conditions. The use of Drosophila Melanogaster in toxicology and biochemical mechanism research has many advantages due to the ability to implement controlled doses, the ease of assessing multiple developmental milestones within a short life cycle, and the ability to study large numbers of individuals at the same time. Exposure can be assessed at the embryonic, larval, pupal, and adult stages of development. This work evaluated the effects of exposure to 2,2′-azobis-2-amidinopropane and also magic size quantum dots functionalized with cadmium and selenium on larval development (egg-larvae) of Drosophila Melanogaster, being divided into two parts. The first focused on evaluating the effects on antioxidant defenses and oxidative damage of larvae exposed to the 2,2′-azobis-2-amidinopropane molecule. The results show morphological changes, cell death, and toxicity. In addition, a dramatic increase in MDA and AOPP was found, and an increase in SOD and CAT activity in larvae exposed to AAPH, because this compound, soluble in water and at physiological temperature, generates free radicals in vitro, as its decomposition generates a mol of nitrogen and two moles of carbon radicals. The carbon radical can combine to produce stable products or react with molecular oxygen to generate peroxyl radicals - maintaining a constant rate of free radical production in the developmental environment that can induce oxidative damage. And the second step was to investigate the effects of embryonic exposure to quantum dots of cadmium and selenium in Drosophila Melanogaster larvae, to markers of oxidative stress, tissue damage, apoptosis and toxicity. That’s results show that the oral ingestion of QD 0.3 mg/mL can to damage the midgut, reduce the hatching rate, and increase oxidative stress. Quantum dots have very interesting optical properties and are being used more and more in numerous applications, so understanding their effects on living biological models is very important. Our results indicate a model that allows studying oxidative stress and damage in the development of the embryonic gastrointestinal system, in addition to being capable to be used as a tool for screening molecules with antioxidant and protective potential.
Keywords: Drosophotoxicology
Estresse Oxidativo
Quantum Dots
Modelos Experimentais
Oxidative Stress
Experimental Models
Nanoparticles
Quantum
Nanoparticulas
Area (s) of CNPq: CNPQ::CIENCIAS BIOLOGICAS::BIOQUIMICA
Subject: Citologia
Estresse oxidativo
Nanopartículas
Grupos quânticos
Language: por
Country: Brasil
Publisher: Universidade Federal de Uberlândia
Program: Programa de Pós-graduação em Biologia Celular e Estrutural Aplicadas
Quote: DUARTE, Rener Mateus Francisco. A exposição embrionária-larval de Drosophila melanogaster ao estresse oxidativo causado por 2,2'-azobis-2-amidinopropano e nanopartículas de pontos quânticos de seleneto de cádmio. 2023. 70 f. Dissertação (Mestrado em Biologia Celular e Estrutural Aplicadas) - Universidade Federal de Uberlândia, Uberlândia, 2023. DOI https://doi.org/10.14393/ufu.di.2023.114.
Document identifier: http://doi.org/10.14393/ufu.di.2023.114
URI: https://repositorio.ufu.br/handle/123456789/39542
Date of defense: 31-Jan-2023
Sustainable Development Goals SDGs: ODS::ODS 3. Saúde e bem-estar - Assegurar uma vida saudável e promover o bem-estar para todos, em todas as idades.
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