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Thèse de Doctorat
DOI
https://doi.org/10.11606/T.41.2021.tde-14042021-075233
Document
Auteur
Nom complet
João Paulo Silva Pinheiro
Adresse Mail
Unité de l'USP
Domain de Connaissance
Date de Soutenance
Editeur
São Paulo, 2021
Directeur
Jury
Moreira, Renata Guimarães (Président)
Davis, Rachel Ann Hauser
Murgas, Luis David Solis
Pereira, Camilo Dias Seabra
Titre en portugais
Influência do alumínio e do pH ácido, associados às variações de temperatura, na qualidade seminal e variáveis reprodutivas de Astyanax altiparanae (Teleostei: Characidae)
Mots-clés en portugais
1. Água doce
2. Fisiologia espermática
3. Metal
4. Neotropical
5. Peixes
6. Poluição
7. Qualidade da água
8. Reprodução
Resumé en portugais
As ações antrópicas, como a introdução de metais na água, podem causar efeitos genotóxicos nos animais, e afetar processos fisiológicos, como a reprodução. A toxicidade desses metais, dentre eles o alumínio (Al), pode ser potencializada por mudanças de temperatura, influenciando na saúde dos peixes e na qualidade dos gametas, ameaçando o sucesso reprodutivo. O objetivo geral deste estudo foi avaliar os efeitos da exposição aguda ao Al e as ações sinérgicas da temperatura da água sobre a toxicidade sanguínea, os parâmetros seminais, as porcentagens de fertilização dos gametas, eclosão das larvas, e o desenvolvimento embrionário de Astyanax altiparanae. Machos foram expostos por 24 h e 96 h em diferentes grupos experimentais resultantes da combinação de cada uma das temperaturas (20, 25 e 30 ºC), com pH neutro (7,0) ou pH ácido (5,5) e com ou sem a presença de 0,5 mg L-1 de Al. Após a exposição, foram analisados: bioconcentração do Al (testículos e sêmen), teste cometa (eritrócitos e espermatozoides), teste de anormalidade nucleares (micronúcleo e eritrócitos), pH e osmolalidade seminais, concentração, morfologia, cinética e ultraestrutura espermáticas, perfil de ácidos graxos seminais, porcentagem de fertilização e de eclosão, assim como o desenvolvimento embrionário. A elevação da temperatura aumentou a bioacumulação de Al nos testículos após 96 h, enquanto após 24 h já desencadeou a bioacumulação de Al no sêmen. A temperatura e o pH potencializaram os efeitos genotóxicos do Al. Além disso, a exposição ao Al e à temperatura da água de 30oC reduziram a osmolalidade seminal após 24 h e 96 h de exposição, assim como foi reduzida a concentração espermática (24 h). A água ácida induziu mudanças na cinética espermática, mas o acréscimo de Al acentuou essa redução, principalmente na motilidade e na velocidade curvilinear dos espermatozoides. O Al também afetou a ultraestrutura espermática (96 h), a fertilidade, a porcentagem de alguns ácidos graxos polinsaturados (PUFA) seminais, como C20:4n6 e C22:5n3, além da morfologia das larvas. O meio de ativação/incubação em pH ácido e/ou com Al prejudicou a fertilização, a eclosão e o desenvolvimento embrionário. Por fim, foi observado que a porcentagem de fertilização, o perfil de ácidos graxos e o desenvolvimento embrionário são temperatura-dependente. Os dados permitiram concluir que o Al, de forma temperatura-dependente, teve efeitos genotóxicos sanguíneos e espermáticos, além de reduzir a qualidade seminal interferindo na fertilização, na eclosão e no desenvolvimento embrionário de A. altiparanae. Já a acidez, influenciou a qualidade seminal e os parâmetros reprodutivos, mas em menor proporção.
Titre en anglais
Influence of aluminum and acid pH, associated with temperature variations, on seminal quality and reproductive variables of Astyanax altiparanae (Teleostei: Characidae)
Mots-clés en anglais
1. Freshwater
2. Sperm physiology
3. Metal
4. Neotropical
5. Fish
6. Pollution
7. Water quality
8. Reproduction
Resumé en anglais
Anthropic actions, such as the introduction of metals into the water, can cause genotoxic effects in animals, and affect physiological processes, such as reproduction. The toxicity of these metals, among them aluminum (Al), can be potentiated by changes in temperature, influencing fish health and the quality of gametes, threatening the reproductive success. The general objective of this study was to evaluate the effects of acute exposure to Al and synergistic actions of water temperature on blood toxicity, seminal parameters, gamete fertilization and larval hatching, and the embryonic development of Astyanax altiparanae. Males were exposed for 24 h and 96 h in different experimental groups, resulting from the combination of each temperature (20, 25 and 30 ºC), with neutral pH (7.0) or acidic pH (5.5) and with or without the presence of 0.5 mg L-1 of Al. After exposure, Al bioconcentration (testicles and semen), comet test (erythrocytes and sperm), nuclear abnormality test (micronucleus and erythrocytes), pH and seminal osmolality, sperm concentration, morphology, kinetics, and sperm ultrastructure, fatty acid seminal profile, fertilization, and hatching percentages, as well as the embryonic development were analyzed. The temperature rise increased the bioaccumulation of Al in the testes after 96 h, while after 24 h it already triggered the bioaccumulation of Al in the semen. Temperature and pH potentiated Al's genotoxic effects. Besides, the exposure to Al and water temperature at 30oC reduced seminal osmolality after 24 h and 96 h of exposure, as well as the sperm concentration (24 h) was reduced. Acid water induced changes in sperm kinetics, but the addition of Al accentuated this reduction, mainly in motility and curvilinear velocity of sperm. Al also affected the sperm ultrastructure (96 h), fertility, the percentage of some seminal polyunsaturated fatty acids (PUFA), such as C20:4n6 and C22:5n3, besides the morphology of the larvae. The activation/incubation medium at acid pH and/or with Al impaired fertilization, hatching, and embryonic development. Finally, it was observed that the percentage of fertilization, the fatty acid profile, and the embryonic development are temperature-dependent. Therefore, the data allowed to conclude that Al, in a temperature-dependent way, triggered genotoxic effects in blood and sperm, in addition to reducing seminal quality, interfering in the fertilization, hatching, and embryonic development in A. altiparanae. Acidity, instead, influenced the seminal quality and the reproductive parameters, but to a lesser extent.
 
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Date de Libération
2023-04-14
Date de Publication
2021-05-23
 
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