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UNIVERSIDADE FEDERAL DE SANTA MARIA
CENTRO DE CIÊNCIAS RURAIS
PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM MEDICINA VETERINÁRIA
ADMINISTRAÇÃO CRÔNICA DE FLÚOR: EFEITOS
NO METABOLISMO E NA REPRODUÇÃO DE
OVINOS
TESE DE DOUTORADO
Andreane Rosa Filappi
Santa Maria, RS, Brasil
2008
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ADMINISTRAÇÃO CRÔNICA DE FLÚOR: EFEITOS NO
METABOLISMO E NA REPRODUÇÃO DE OVINOS
por
Andreane Rosa Filappi
Tese apresentada ao Programa de Pós-graduação em Medicina
Veterinária, Área de Concentração em Fisiopatologia da Reprodução, da
Universidade Federal de Santa Maria (UFSM, RS), como requisito
parcial para a obtenção do grau de
Doutor em Medicina Veterinária
Orientador: Prof. Marcelo da Silva Cecim
Santa Maria, RS, Brasil
2008
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3
Universidade Federal de Santa Maria
Centro de Ciências Rurais
Programa de Pós-graduação em Medicina Veterinária
A Comissão Examinadora, abaixo assinada, aprova a Tese de
Doutorado
ADMINISTRAÇÃO CRÔNICA DE FLÚOR: EFEITOS NO
METABOLISMO E NA REPRODUÇÃO DE OVINOS
elaborada por
Andreane Rosa Filappi
como requisito parcial para obtenção do grau de
Doutor em Medicina Veterinária
COMISSÃO EXAMINADORA
Marcelo da Silva Cecim, PhD.
(Presidente/Orientador)
Marcelo Soares, Dr. (UFSM)
Deila Rosély Schossler, Dra. (UFSM)
Denise do Nascimento, Dra. (UFSM)
Marta Lizandra do Rego Leal, Dra. (UFSM)
Santa Maria, 12 de junho de 2008
4
AGRADECIMENTOS
Aos meus pais, que me ensinaram a viver com dignidade, que iluminaram
meu caminho doando-se e renunciando de seus sonhos para que, muitas vezes,
pudesse realizar os meus. A vocês minha eterna gratidão.
Ao meu marido, que soube ouvir e apoiar-me nos momentos mais difíceis.
Aos meus irmãos, pelo carinho e apoio que estiveram presentes em todos os
momentos da minha caminhada.
À minha colega de longo tempo Danívia Prestes, mais do que uma fiel amiga,
uma irmã de coração. Muito obrigada.
À colega e amiga Deila, agradeço pela sua disponibilidade incondicional, não
medindo esforços para a realização de parte deste trabalho,
Ao orientador Marcelo Cecim, amigo que soube incentivar para sempre ir
atrás do que se quer independente das dificuldades encontradas. Obrigada pelas
palavras dadas na hora certa, paciência e atenção.
À equipe do Laboratório de Química Ambiental, agradeço pela cordialidade,
participação e pela disponibilidade de suas dependências.
A todos os estagiários da sala, que estavam sempre dispostos a ajudar.
A Capes, órgão que ofereceu a bolsa de auxílio durante a realização desta
Tese.
À Universidade Federal de Santa Maria e ao Programa de Pós-Graduação em
Medicina Veterinária pela oportunidade de realizar este trabalho.
Por fim, a todos, que como eu, acredito no futuro, na vida e, principalmente,
na amizade, que o tempo e o progresso jamais conseguirão extinguir.
5
RESUMO
Tese de Doutorado
Programa de Pós-graduação em Medicina Veterinária
Universidade Federal de Santa Maria
ADMINISTRAÇÃO CRÔNICA DE FLÚOR: EFEITOS NO
METABOLISMO E NA REPRODUÇÃO DE OVINOS
AUTORA: ANDREANE ROSA FILAPPI
ORIENTADOR: MARCELO DA SILVA CECIM
Data e Local da Defesa: Santa Maria, 12 de junho de 2008.
A suplementação mineral é um fator que contribui de forma relevante sobre o índice
de produtividade dos animais. Nos últimos anos, tem-se discutido a utilização de fontes
alternativas de fósforo na alimentação animal, as quais contêm um teor maior de flúor (F)
comparado a outras fontes convencionalmente utilizadas. O F é considerado um elemento
essencial, mas o interesse biológico está voltado aos seus efeitos tóxicos. Assim, o objetivo
do presente estudo foi avaliar o metabolismo do F, investigar o efeito sobre o metabolismo
hepático e avaliar as características seminais, indicadores do metabolismo oxidativo do
sêmen e os parâmetros histomorfométricos do sistema reprodutivo de ovinos tratados
cronicamente com fluoreto de sódio (NaF). Para tanto, foram utilizados 12 machos, com
idade aproximada de cinco meses. Os animais foram divididos em grupo Controle, que
recebeu apenas sal iodado (5g de NaCl/animal + 0,2mg I/kg matéria seca) e, grupo Tratado,
que recebeu sal iodado adicionado de NaF (4,7mg F/kg de peso corporal). Esses sais foram
administrados diariamente, via sonda oro-esofágica, por um período de 150 dias. Coletaram-
se amostras de sangue, urina, fezes e sêmen. Ao fim do período experimental, após a
eutanásia, coletaram-se a glândula pineal e amostras de osso, fígado, testículo, cauda do
epidídimo e canal deferente. Os teores séricos, urinários e ósseos de F foram superiores
nos animais Tratados. Quanto ao teor de F na glândula pineal, não houve diferença entre os
grupos. Em relação às concentrações séricas de proteína total, albumina e colesterol total,
não houve diferença entre os grupos, assim como não houve na atividade das enzimas
gama glutamiltransferase e aspartato aminotransferase. No exame histológico do fígado,
não foram observadas alterações. No sistema reprodutivo, na comparação entre os grupos,
não foram observadas diferenças no percentual de motilidade, viabilidade e morfologia
espermática; na concentração da glutationa reduzida seminal; no teor de zinco seminal e
ainda, no peso testicular, morfometria e histologia do testículo, cauda do epidídimo e canal
deferente. A concentração de substâncias reativas ao ácido tiobarbitúrico e o teor de cobre
no sêmen foram menores no grupo Tratado. De um modo geral, é possível concluir que a
administração crônica de F induz ao acúmulo desse elemento nos ossos. A capacidade
orgânica de acúmulo ósseo e excreção urinária do F nos ovinos jovens é diferente de outras
espécies animais, não podendo ser aplicados resultados entre espécies. A administração
crônica de F para ovinos jovens não afeta a estrutura tecidual do sistema reprodutivo, bem
como a qualidade seminal. Entretanto, alterações inaparentes relacionadas ao perfil
oxidativo seminal podem ocorrer, interferindo na fertilidade dos animais.
Palavras-chave: flúor; ovinos; metabolismo; histologia; reprodução.
6
ABSTRACT
Doctor Thesis
Programa de Pós-graduação em Medicina Veterinária
Universidade Federal de Santa Maria
CHRONIC FLUORIDE ADMINISTRATION IN SHEEP:
EFFECTS ON METABOLISM AND REPRODUCTION
AUTHOR: ANDREANE ROSA FILAPPI
ADVISER: MARCELO DA SILVA CECIM
Date and place: Santa Maria, June 12
th
, 2008
.
Mineral nutrition has a major effect upon animal productivity. Recently, the use
different sources of phosphorus in supplements have been discussed, these have
higher fluoride (F) content than traditional sources. Although F is considered an
essential element, most biological interest is turned to its toxic effects. Therefore, the
objective of the present study was to evaluate F metabolism, its effects upon liver
function, seminal quality, including oxidative profile, and, histomorphometric variables
of the reproductive system of ram lambs chronically exposed to sodium fluoride
(NaF). Twelve 5 month old ram lambs, maintained on alfalfa hay (3% BW) and non-
fluorinated water ad libitum were divided in 2 groups: Control, which received 5g
NaCl/animal + 0.2 mg I/Kg DM daily; and treated that received the same as control
plus NaF (4.7 mg F/Kg BW). Treatments were given by gavage, daily, for 150 days.
Blood, urine, fecal and ejaculate samples were collected. After 150 days of treatment
animals were euthanized and the pineal gland, testicle, tail of the epididymus, vas
deferens, and samples of bone and liver were collected. Serum, urine, and bone
values of F were higher in treated animals. No differences were observed in whole
pineal F content. Serum protein, albumin, and cholesterol concentrations were not
different between groups, also, no differences were detected in the plasma AST and
GGT activity. No histological changes observed in the liver, testicle, tail of the
epididymus, and vas deferens. In seminal samples, no differences were observed in
motility, viability, and spermatic morphology, concentration of reduced glutathione,
and zinc. The concentration of thiobarbituric acid reactive substances (TBARS) and
copper were lower in F treated animals than in controls. In conclusion, chronic F
treatment leads to F deposition in bones. The capacity of lambs to deal with F excess
is different than what is reported in other species. Chronic fluorine intake in lambs
does not lead to structural alterations of the reproductive system, nor affects seminal
quality. However, sub clinical alterations in the seminal oxidative profile can occur
and lead to impairment of fertility.
Key words: fluoride, sheep, metabolism, histology, reproduction.
7
LISTA DE FIGURAS
FIGURA 1 - Túbulo seminífero de um animal do grupo Controle........................... 64
FIGURA 2 - Túbulo seminífero de um animal do grupo Tratado com fluoreto de
sódio........................................................................................................................
64
FIGURA 3 - Cauda do epidídimo de um animal do grupo Controle........................
65
FIGURA 4 - Cauda do epidídimo de um animal do grupo Tratado com fluoreto
de sódio...................................................................................................................
65
FIGURA 5 - Canal deferente de um animal do grupo Controle.............................. 66
FIGURA 6 - Canal deferente de um animal do grupo Tratado com fluoreto de
sódio........................................................................................................................
66
8
LISTA DE TABELAS
Capítulo 1:
TABELA 1 - Médias ± desvios padrão de teores de flúor no soro e urina de
ovinos tratados ou não com fluoreto de sódio (4,7mg F/kg de peso corporal) em
diferentes momentos..............................................................................................
35
TABELA 2 - Médias ± desvios padrão de teores de flúor na costela e na
glândula pineal de ovinos tratados ou não com fluoreto de sódio (4,7mg F/kg de
peso corporal), durante 150 dias............................................................................
36
Capítulo 2:
TABELA 1 - Médias ± desvios padrão de teores de flúor no soro e urina de
ovinos tratados ou não com fluoreto de sódio (4,7mg F/kg de peso corporal) em
diferentes momentos .............................................................................................
47
TABELA 2 - Médias ± desvios padrão de proteína total (PT), albumina, gama
glutamiltransferase (GGT), aspartato aminotransferase (AST) e colesterol total
(CT) no soro de ovinos tratados ou não com fluoreto de sódio (4,7mg F/kg de
peso corporal) em diferentes momentos................................................................
48
Capítulo 3:
TABELA 1 - Média ± desvio padrão da motilidade, de espermatozóides vivos,
da morfologia espermática, da concentração de espécies reativas ao ácido
tiobarbitúrico (TBARs), da glutationa reduzida (GS), do cobre e do zinco no
sêmen de ovinos alimentados com sal iodado (Controle) acrescido de fluoreto
de sódio (4,7mg F kg
-1
de peso vivo, Tratado) durante 150 dias...........................
62
TABELA 2 - Média ± desvio padrão do peso testicular e do diâmetro do túbulo
seminífero e altura do epitélio do testículo, epidídimo e canal deferente de
ovinos alimentados com sal iodado (Controle) acrescido de fluoreto de sódio
(4,7mg F kg
-1
de peso vivo, Tratado) durante 150 dias.........................................
63
9
LISTA DE ABREVIATURAS E SIGLAS
F = Flúor
NaF = Fluoreto de Sódio
NaCl = Cloreto de Sódio
I = Iodo
MS = Matéria Seca
PT = Proteína Total
GGT = Gama Glutamiltransferase
AST = Aspartato Aminotransferase
CT = Colesterol Total
TBARs = Espécies Reativas ao Ácido Tiobarbitúrico
GS = Glutationa Reduzida
P = Fósforo
Na = Sódio
Cu = Cobre
Co = Cobalto
Zn = Zinco
Se = Selênio
Ca = Cálcio
Mn = Manganês
Mg = Magnésio
STP = Superfosfato Triplo
SOD = Superóxido Dismutase
EROs = Espécies Reativas ao Oxigênio
CAT = Catalase
PCV = Peso Corporal Vazio
ICP-MS = Espectrometria de Massa com Plasma Indutivamente Acoplado
10
SUMÁRIO
1 INTRODUÇÃO..............................................................................................
12
2 REVISÃO BIBLIOGRÁFICA.........................................................................
14
3
CAPÍTULO
1
-
Metabolismo e distribuição do flúor em ovinos jovens
tratados cronicamente com fluoreto de sódio…….....................................
24
Introdução……………………..………………………..……………………………
25
Material e Métodos….……………………….……………………………..……….
26
Resultados…………………………………………………………………………...
28
Discussão…………………….…………………………………………..………….
29
Conclusões………………...………………………………………………………...
32
Referências…………………………………………………………………………..
32
4 CAPÍTULO 2
-
Influência da administração crônica de fluoreto de
sódio na função e histologia hepática de ovinos........................................
38
Introdução……………………………………………………………………………
39
Material e Métodos………………………………………………………………….
40
Resultados.........................………………………………………………………...
41
Discussão.........................................................................................................
42
Conclusão……………………………………………………………………………
44
Referências…………………………………………………………………………..
44
5
CAPÍTULO 3
-
Qualidade seminal e histomorfometria dos órgãos
reprodutivos de ovinos tratados com fluoreto de sódio............................
50
Introdução……………………………………………………………………………
51
Materiais e Métodos……………………..…………………………………………
53
Resultados e Discussão....………………………………………………………...
54
11
Conclusão……………………………………………………………………………
58
Referências…………………………………………………………………............
58
6 DISCUSSÃO GERAL…………………………………………………………… 67
7 CONCLUSÕES.............................................................................................
71
8
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
……………………...……………………
72
12
1 INTRODUÇÃO
As desordens relacionadas aos desequilíbrios minerais segundo Conrad et al.
(1985) e Tokarnia (2000), variam desde a deficiência mineral aguda e toxicidade,
caracterizadas por sinais clínicos e mudanças patológicas distintas, a condições
brandas e transitórias, difíceis de serem diagnosticadas. Desequilíbrios minerais
para ruminantes têm sido verificados em quase todas as regiões do mundo. No
Brasil, resultados de análise de solo, plantas forrageiras e tecidos animais têm
revelado uma ampla variedade de carências minerais. Dentre os macroelementos,
as deficiências mais freqüentes são as de fósforo (P) e as de sódio (Na), e quanto
aos microelementos, as deficiências mais comumente observadas são as de cobre
(Cu), cobalto (Co) e zinco (Zn), seguidas de selênio (Se) e iodo (I) (GONZÁLEZ;
SILVA, 2001). A extensão das áreas atingidas geralmente não é avaliada com
precisão e as informações sobre a condição mineral poderão ser melhoradas à
medida que se empreenderem pesquisas e melhores metodologias (CONRAD et al.,
1985).
Elementos minerais existem nas células de tecidos corporais possuindo uma
variedade funcional, combinações químicas e concentrações características, as
quais variam conforme o elemento e o tecido (McDOWELL, 1999). A concentração
de elementos essenciais usualmente se mantém dentre limites estreitos, garantindo
a integridade funcional e estrutural dos tecidos, salvaguardando o crescimento,
saúde e produtividade dos animais. A ingestão continuada de dietas que são
deficientes, desequilibradas ou excessivamente alta em minerais induz a mudanças
na forma ou concentração do elemento nos tecidos e fluídos corpóreos
(UNDERWOOD; SUTTLE, 1999).
O P é um mineral essencial ao organismo animal, desempenha múltiplas e
importantes funções (participa na constituição da matriz óssea, dos fosfolipídios da
membrana celular, da estrutura dos ácidos nucléicos e de sistemas enzimáticos),
que o torna alvo de atenção na formulação de rações e suplementos minerais
(METRY, 1980). Aliado a esse fato, a deficiência mineral mais freqüente e de maior
repercussão econômica é a de P e cada vez mais tem sido discutido os tipos de
fontes utilizadas. A base são rochas fosfáticas, das quais advêm os fosfatos
agrícolas (superfosfato triplo - STP) e pós-tratamento, o fosfato bicálcico. Esse
compreende a fonte de P mais utilizada por possuir maior biodisponibilidade e cujo
13
teor de flúor (F) é baixo (esse elemento é um contaminante do suplemento mineral e
deve estar presente respeitando um limite máximo). Considerando o alto custo que a
fonte de P assume na formulação do produto final (cerca de 70%), outras fontes
alternativas têm sido propostas (LOPES, 2001).
Neste contexto, a utilização dos fosfatos de rochas (STP), sob condições
específicas, foi aprovada oficialmente pela Secretaria de Apoio Rural e
Cooperativismo (2000). Esse fato gerou e tem gerado muitas discussões na
comunidade científica. Todos os países de pecuária desenvolvida apresentam
legislação específica proibindo a utilização de fontes de P a partir de fosfatos de
rocha e STP na alimentação animal (UNDERWOOD; SUTTLE, 1999). No Brasil, os
projetos desenvolvidos pela pesquisa oficial não avaliaram efeitos em longo prazo,
efeitos sobre a eficiência reprodutiva, impacto nas futuras gerações e sobre
situações de produção intensiva. Resultados de pesquisas desenvolvidas com gado
de corte, no Cerrado, avaliando ganho de peso de animais com o uso de STP,
serviram de sustentação para a modificação da legislação, sendo atualmente
permitido o uso destas fontes alternativas sob certas condições (LOPES, 2001).
Independentemente da fonte de P utilizada, a maioria dos estudos foram conduzidos
no sentido de avaliar a ocorrência de fluorose.
Atualmente, os suplementos minerais comerciais para uso devem conter o
limite máximo de 2000mg F/kg do produto (Secretaria de Apoio Rural e
Cooperativismo, 2004). Contudo, o teor máximo permitido para não haver fluorose
talvez não seja o mesmo para outros efeitos metabólicos. Em humanos e em
animais experimentais, inúmeros relatos quanto à ação metabólica do F, dentre
elas, uma ação negativa sobre a reprodução. Em animais de produção, pouco ou
nenhum estudo tem sido realizado nesse sentido e nisso está alicerçado o objetivo
do presente trabalho.
14
2 REVISÃO BIBLIOGRÁFICA
2.1 Metabolismo do flúor
A essencialidade desse elemento está relacionada, em pequenas
quantidades, à saúde dentária. No entanto, o interesse biológico do F está confinado
aos seus efeitos tóxicos (LI, 2003). A toxicidade do F é um reflexo da quantidade e
duração da ingestão do elemento, da solubilidade dos compostos que contem F, da
idade do animal, estado nutricional, fatores de estresse e fatores individuais. A
fluorose crônica nos animais pode geralmente ser observada em três situações:
consumo continuado de suplementos minerais altos em F; consumo de água rica em
F e, pastejo de forragens contaminadas com F, adjacentes às indústrias que emitem
fumaça ou poeira (McDOWELL, 1999).
Para ruminantes a pasto, a fonte de F mais freqüente provém do suplemento
mineral e, mais especificamente, da fonte de P no suplemento (UNDERWOOD;
SUTTLE, 1999). Em humanos, aproximadamente 75-90% do F ingerido é absorvido
no trato alimentar. O tempo de absorção é de cerca de 30 minutos, sendo que o pico
de concentração plasmática ocorre entre 30 e 60 minutos (WHITFORD; PASHLEY,
1984). A forma plasmática do F de interesse na medicina é a iônica, cuja detecção é
realizada através de eletrodo íon seletivo. A concentração desta forma nos tecidos
está diretamente relacionada ao aporte na dieta. O F é largamente acumulativo e os
sinais clínicos de toxicidade podem não aparecer por muitas semanas ou meses nos
animais que ingerem quantidades moderadas desse elemento. Sabe-se que os
animais o protegidos por dois mecanismos fisiológicos: excreção de F via urina e
deposição de F no esqueleto (McDOWELL, 1999). Aproximadamente 99% do F no
organismo está associados aos tecidos mineralizados, principalmente ao osso, ao
esmalte e à dentina. Em torno de 50% do F absorvidos diariamente por jovens e
adultos, de meia-idade, se associam aos tecidos calcificados em 24 horas, enquanto
o restante é excretado, principalmente pelos rins (WHITFORD, 1996).
Em humanos, a atenção a cerca deste assunto está voltada para a relação da
fluorização da água de beber com a ocorrência de disfunções cerebrais, hepáticas,
renais, tireoideanas e reprodutivas (LI, 2003). Nessa última, em machos, é possível
que a rota do F proveniente do sangue seja o citoplasma das células epiteliais do
15
epidídimo dentro do lúmen e, posteriormente, o ejaculado (ZAKRZEWSKA et al.,
2002). Um gradiente de concentração é mantido através da barreira hemato-
testicular, conservando a concentração do F menor nos testículos do que no plasma
sangüíneo. Entretanto, a permeabilidade dessa barreira pode ser cruzada durante a
prolongada exposição ao F, causando danos espermatogênicos, resultando em
cessação da espermatogênese (SUSHEELA; KUMAR, 1991).
2.2 Flúor como elemento tóxico
Os efeitos do F dependem de vários fatores, mas a forma mais comum é a
fluorose crônica, resultante da ingestão de pequenas quantidades de F por longos
períodos (SHUPE; OLSON, 1983). O primeiro sintoma clínico é o aparecimento de
formas leves de fluorose dentária (manchas esbranquiçadas com aspecto de giz em
forma de linhas) (SUTTLE, 1980; RIET-CORREA, 1983; SAMAL; NAIK, 1992). A
fluorose aguda ocorre com menor incidência e como conseqüência da introdução de
compostos fluoretados, geralmente decorrentes de poluição ambiental. Os sintomas
clínicos o caracterizados por rigidez muscular, inquietação, anorexia, salivação
excessiva, vômito, incontinência urinária e fecal, convulsões e falência cardíaca
(SUTTLE, 1980).
Para pesquisar o status de F nos animais é válido combinar dados clínico-
patológicos e bioquímicos. Quando se visa estudar a severidade da exposição
passada ao F, recomenda-se a análise dos dentes incisivos; quando se visa
observar a severidade da exposição corrente ao F, analisa-se o conteúdo desse
mineral no sangue; e para avaliar a duração, bem como a severidade da exposição,
pesquisa-se o conteúdo de F nos ossos, urina e dentes molares (UNDERWOOD;
SUTTLE, 1999).
2.2.1 Efeito sobre o metabolismo hepático
Por ser o fígado o sítio ativo do metabolismo corporal, está especialmente
susceptível a intoxicação pelo F. Estudos prévios demonstram que esse elemento
pode produzir anormalidades hepáticas incluindo alterações inflamatórias e
degenerativas (CHINOY et al., 1993). Foram observadas mudanças estruturais na
forma de necrose hepatocelular, hiperplasia hepática, vacuolização nos hepatócitos
16
e necrose centro lobular no fígado de coelhos (SHASHI; THAPAR, 2000) e humanos
(MATHEWS et al., 1996). Como todo auxiliar no diagnóstico de danos hepáticos
pode ser utilizada a dosagem enzimática. Em animais de produção (ruminantes), as
enzimas de eleição são aspartato aminotransferase (AST) e gama
glutamiltransferase (GGT) (DUNCAN et al., 1994). Guo et al. (2003) observaram
elevação na atividade de enzimas hepáticas em ratos com fluorose.
O dano hepático gerado pelo F também exerce influência sobre o perfil
protéico e lipídico. No estudo de Shashi (2003), as concentrações de proteínas totais
(PT) no fígado de coelhos de ambos os sexos estiveram diminuídas quando tratados
com fluoreto de sódio (NaF). A debilidade gerada pelo F no metabolismo protéico se
dá por repressão da atividade de enzimas responsáveis pela síntese protéica. O NaF
é conhecido como inibidor das fosfatases (KASAI; FIELD, 1983). O dano hepático
gerado pelo F ainda pode causar redução na produção de colesterol, componente
utilizado para a síntese de testosterona. Zhao et al. (1995) observaram os teores de
colesterol testicular e hepático de ratos tratados com NaF na água de beber (100 e
200mg/L). o houve mudança no colesterol testicular, contudo, foi verificado
decréscimo no colesterol hepático. Os níveis séricos de testosterona também
decresceram.
Os efeitos hepatotóxicos do F podem também ser responsáveis pelo
decréscimo nos teores de alguns elementos minerais. Em estudo conduzido por
Meral et al. (2004), houve diminuição na concentração sérica de micro e
macroelementos em pacientes com fluorose crônica em relação aos pacientes
saudáveis. Respectivamente, os teores de Cu foram 56,7 vs 76,6µg/dL; Zn, 40,0 vs
75,0µg/dL; Mn, 2,2 vs 5,6µg/dL; Mg, 1.6 vs 2,7mg/dL. Cabe ressaltar que
indiretamente, o decréscimo dos minerais pode exercer influência sobre o perfil
oxidativo, pois o Cu e Zn agem como centro ativo na enzima antioxidante superóxido
dismutase (SOD) citoplasmática e o Mn, na mitocondrial (BECONI et al., 1991;
MATÉS, 2000). Segundo Krasowska; Wlostowski (1992), ratos ingerindo F na água
de beber (100 e 200ppm), demonstraram diminuição na concentração de Zn nos
plasma, fígado, rins e testículos, após 16 semanas de tratamento. Os dados
sugerem que o F pode ser diretamente responsável pelo dano aos túbulos
seminíferos ou, indiretamente, através da indução à deficiência de Zn testicular.
17
2.2.2 Efeito no sistema reprodutivo
Altas doses de F têm sido mencionadas como interferentes no sistema
reprodutivo dos animais. Ghosh et al. (2002) concluíram que o tratamento com F
está associado com desordens testiculares. Essas podem ocorrer devido à elevação
do estresse oxidativo nos órgãos reprodutivos e/ou possíveis efeitos adversos sobre
o eixo pituitária-testicular.
Araibi et al. (1989), avaliando o efeito do F sobre a performance reprodutiva
masculina, observaram que ratos tratados com F (100 e 200mg/kg de peso corporal)
demonstraram uma menor libido pelas fêmeas. O diâmetro dos túbulos seminíferos
esteve reduzido em ambos os grupos. Contudo, o grupo tratado com 200mg F/kg de
peso corporal ainda apresentou túbulos seminíferos com reduzido número de
espermatozóides e uma menor concentração sérica de testosterona.
A redução na taxa de fertilidade ainda foi observada quando fêmeas (ratas)
ciclando normalmente foram acasaladas com machos tratados com NaF (CHINOY;
SEQUEIRA,1992). Elbetieha et al. (2000) também observaram o efeito da ingestão
do F sobre a fertilidade, através do acasalamento de fêmeas não tratadas com
machos tratados (100, 200 e 300ppm NaF na água de beber), durante quatro e dez
semanas. A fertilidade dos machos esteve reduzida nas três concentrações quando
tratados por dez semanas, mas não por quatro. O número de implantações e fetos
viáveis foi menor em fêmeas acasaladas com machos que ingeriram NaF na
concentração de 200ppm, por dez semanas. Ainda, neste mesmo experimento, o
peso relativo dos testículos aumentou no grupo tratado com 200ppm por quatro
semanas. Os resultados indicaram que a ingestão de NaF por longo tempo afeta
adversamente a fertilidade de ratos machos.
O tratamento com NaF acarreta distúrbios na homeostase do epidídimo de
ratos, camundongos e coelhos, levando a alterações espermáticas, e
subseqüentemente afetando a fertilidade (NARAYANA; CHINOY, 1994a). Observou-
se que ratos tratados com F apresentaram redução na motilidade dos
espermatozóides da cauda do epidídimo (CHINOY, et al., 1994; NARAYANA;
CHINOY, 1994b; ZAKRZEWSKA Et al., 2002). A motilidade diferiu conforme as
doses de F utilizadas. Na dose de 10mg NaF/kg peso corporal, os animais tratados
apresentaram 38% e os controle 80% (CHINOY; SEQUEIRA, 1992). Quando a dose
foi de 30mg NaF/kg peso corporal, os valores foram de 66% e 84%, respectivamente
18
(CHINOY et al.,1997b). Também foi citada diferença na concentração (CHINOY;
SEQUEIRA, 1992), na morfologia e na relação vivos: mortos dos espermatozóides
(CHINOY et al.,1997b). O aumento do número de espermatozóides mortos nos
animais tratados com F pode ocorrer pela perda da integridade de membrana. O
efeito do F na permeabilidade da membrana pode ser considerado o fator mais
expressivo na perda da motilidade espermática (CHINOY et al., 1995). O F ainda
pode alterar a viabilidade e a motilidade espermática por afetar as concentrações de
proteínas transportadoras de andrógenos no testículo e epidídimo (CHINOY;
NARAYANA, 1994).
Estudos prévios ainda relatam que o NaF causou alterações nos túbulos
seminíferos. Houve interrupção da espermatogênese e redução na concentração
espermática, nos níveis séricos de testosterona (CHINOY; SEQUEIRA, 1989;
NARAYANA; CHINOY, 1994a), na motilidade e viabilidade espermática (CHINOY;
SHARMA, 2000; PUSHPALATHA et al., 2005). Outrossim, verificou-se diminuição
da atividade de enzimas esteroidogênicas testiculares, contribuindo para o
decréscimo na esteroidogênese (PUSHPALATHA et al., 2005).
O F atua sobre a integridade estrutural e funcional dos órgãos reprodutivos
em machos e fêmeas (CHINOY et al., 1997a). Nos machos afeta a histoarquitetura
dos testículos e pode causar vacuolização, denudação e desintegração do epitélio
espermatogênico. Esse fato pode resultar em distúrbios na espermatogênese,
reduzindo a densidade espermática. A estrutura da cauda do epidídimo também
pode ser alterada e sua histologia revela danos no epitélio secretório. São citadas
intensa picnose nuclear, perda do estereocílio e ausência de espermatozóides no
lúmen (CHINOY; SEQUEIRA, 1989). Também decréscimo na altura do epitélio
colunar pseudoestratificado e aumento no diâmetro dos ductos epididimários
(KUMAR; SUSHEELA, 1995). Alterações nos canais deferente e outros órgãos
sexuais acessórios em animais intoxicados com F são também mencionadas
(CHINOY et al., 1995; CHINOY et al, 1997a). Conforme Susheela; Kumar (1991),
pode ocorrer redução dos cílios na linha de células epiteliais do lúmen dos canais
deferente.
A relação entre infertilidade e estrutura histológica dos testículos foi estudada
em animais recebendo diferentes doses de F na água de beber (10, 500 e
1000ppm). Macroscopicamente, os testículos dos animais tratados aparentaram
19
normalidade de tamanho, forma e cor, comparados ao controle. Microscopicamente,
o grupo que recebeu a menor dose não exibiu alterações nos testículos ao final do
período experimental de três meses. Nos demais grupos, foram observadas algumas
áreas de necrose nos bulos seminíferos. Esses demonstraram perda da
diferenciação e maturação de espermatócitos (KOUR; SINGH, 1980).
A avaliação histológica dos órgãos reprodutivos suporte à avaliação da
qualidade seminal. Ghosh et al. (2002) observaram decréscimo na concentração
espermática de animais tratados com NaF e este fato foi consistente com o resultado
da avaliação histológica dos túbulos seminíferos, a qual demonstrou decréscimo nos
espermatozóides no lúmen. Neste mesmo experimento ainda foi observado
incremento no peso úmido dos testículos, que pode ter ocorrido como uma mudança
compensatória ou por acúmulo de fluídos, confirmado pela dilatação dos túbulos
seminíferos na avaliação histológica. No estudo realizado por Li et al. (1987), o peso
dos testículos dos animais tratados não apresentou diferença. Esses autores
mencionaram que as mudanças na morfologia espermática são um indicador mais
sensível aos danos espermatogênicos do que o peso testicular.
2.2.3 Efeito no perfil oxidativo
São crescentes as evidências que assinalam o estresse oxidativo como um
indicador significativo envolvido na etiologia da infertilidade masculina. Cita-se a
perda das funções espermáticas por causa da diminuição da atividade antioxidante
do sêmen ou pela geração excessiva de espécies reativas ao oxigênio (EROs)
(AITKEN, 1994). Para evitar o ataque destas EROs, foram identificadas no sêmen,
enzimas antioxidantes (superóxido dismutase - SOD; catalase - CAT e glutationa
peroxidase/redutase), bem como outras substâncias com atividade semelhante, tais
como, as vitaminas E e C (DE LAMIRANDE et al., 1997).
A produção de EROs pelos espermatozóides é um processo fisiológico
normal, sendo importante para a regulação da taxa de hiperativação, para a
ocorrência da reação acrossômica e para a fusão espermatozóide/oócito (AITKEN et
al., 1991; KODAMA et al., 1996; DE LAMIRANDE et al., 1997). Contudo, quando
uma excessiva produção de EROs ou falha nos mecanismos de defesa antioxidante,
elevação do estresse oxidativo (AGARWAL; PRABAKARAN, 2005). Os
20
espermatozóides por si próprios possuem apenas uma capacidade limitada de
resistir a esse estresse, sendo altamente dependentes das propriedades de
varredura do líquido seminal. Isto porque os sistemas de proteção enzimática são
principalmente de origem citoplasmática e, como os espermatozóides possuem
apenas uma pequena quantidade de citoplasma em sua porção intermédia, isto não
é suficiente para que toda a sua membrana fique protegida (AITKEN, 1994). Dessa
forma, a falta de citoplasma e a presença de grandes quantidades de ácidos graxos
insaturados na membrana plasmática dos espermatozóides tornam-os,
particularmente susceptíveis ao estresse oxidativo. Em resumo, as EROs são
produzidas por componentes celulares presentes no sêmen e o sistema antioxidante
provém do plasma seminal (IWASAKI; GAGNON, 1992; ZAYAS et al., 2000). A
capacidade de fertilização dos espermatozóides é dependente, entre outros fatores,
da sua motilidade e da integridade de sua membrana. As substâncias oxidantes,
quando produzidas em excesso no organismo, em particular no líquido seminal,
comprometem a motilidade dos espermatozóides e a sua viabilidade em promover a
fertilização (CARVALHO et al., 2002).
A geração de radicais livres, peroxidação lipídica e alteração no sistema de
defesa antioxidante são consideradas pontos importantes no desenvolvimento dos
efeitos tóxicos do F (RZEUSKI et al., 1998). Segundo Shivarajashankara et al.
(2001a), a intoxicação crônica por F eleva marcantemente a peroxidação lipídica e,
respostas adaptativas aparentemente ocorrem em sistemas antioxidantes no
sangue, cérebro e fígado de ratos. Soni et al. (1984), utilizando duas doses de NaF,
observaram que na dose baixa (5mg/kg peso corporal) houve incremento da
peroxidação lipídica em todos os tecidos examinados (fígado, rins, pulmões,
intestino e testículos). No entanto, na dose alta (20mg/kg peso corporal), a
peroxidação foi contínua somente nos rins e intestino. Estes dados indicam que o F
em concentração relativamente baixa estimula a peroxidação lipídica, porém, em
concentração alta pode atuar inibindo a geração de EROs. No estudo de
Shivarajashankara et al. (2001b), em humanos e de Güven; Kaya (2005), em ovinos
intoxicados cronicamente com F, houve elevação da peroxidação lipídica,
demonstrada pelo incremento nos níveis de EROs no sangue.
Estudos também mencionaram a influência do F no sistema antioxidante. O
tratamento com F em ratos esteve associado com aumento no estresse oxidativo
nos testículos e epidídimo, havendo redução da atividade da glutationa peroxidase e
21
catalase no sêmen (GHOSH et al., 2002). Chinoy et al. (1995) também verificaram
diminuição da glutationa espermática após tratamento com NaF (30 dias), sugerindo
uma rápida oxidação. Esta depleção indica que o F seja largamente dependente da
glutationa para detoxificação. A concentração extremamente suprimida desta enzima
no sêmen pode agravar os efeitos tóxicos de NaF.
2.2.4 Efeito sobre a glândula pineal
A glândula pineal nos mamíferos está localizada acima do hipotálamo, entre o
córtex cerebral e mede cerca de 5-8mm de comprimento e 3-5mm de largura,
pesando aproximadamente 120mg. Contém concreções de fosfato e carbonato de
cálcio, depositados em anéis concêntricos em torno de uma matriz orgânica. Apesar
de não estar claro como elas se formam ou funcionam, elas aumentam durante
fotoperíodos curtos e estão reduzidas quando a pineal está secretando ativamente
(BURKITT et al., 1994).
As células parenquimatosas desta glândula são compostas, primariamente,
por pinealócitos e por células intersticiais. A pineal tem uma débil capacidade
regenerativa devido à sua origem neuronal. A divisão celular é infrequente na vida
pós-natal e os pinealócitos destruídos não se regeneram. Os pinealócitos o as
células responsáveis pela secreção de serotonina e melatonina (GARTNER; HIATT,
2003). A síntese da melatonina deriva-se do triptofano via serotonina e é controlada
pelo ciclo de iluminação ambiental característico do dia e da noite. Esse controle é
tal que, qualquer que seja a espécie considerada, a produção de melatonina é
exclusivamente noturna. A magnitude e duração de sua concentração no meio
extracelular estão na estrita dependência da duração do período de escuro e da
alternância dia-noite (MARKUS et al., 2005).
A melatonina exerce papel regulador sobre eventos fisiológicos, metabólicos e
comportamentais, importantes na regulação de fenômenos endócrinos
independentes do eixo hipotálamo-pituitária-gonadal; termo-regulação; ciclos de
atividade-repouso e vigília-sono; sistema imunológico, crescimento e envelhecimento
(VIANA, 2005). Em animais vertebrados superiores a pineal influencia no
desenvolvimento sexual, desempenhando um papel especialmente importante sobre
os processos reprodutivos através das condições de luminosidade. Deste modo, a
pineal trabalha como um relógio biológico, transformando os impulsos advindos da
22
retina em um processo regulador da síntese de serotonina e melatonina. Esta
glândula provavelmente também tem alguma importância no que se refere à
estimulação do crescimento gonadal e do aumento da atividade reprodutiva (KOLB,
1987). Em animais que tem longo período de gestação (ovinos), a melatonina é um
hormônio pró-gonadotrófico, enquanto em animais com curto período de gestação
(hamster) a melatonina é antigonadotrófica (MARKUS et al., 2005).
A pineal tem maior concentração de cálcio do que alguns tecidos moles do
corpo, devido ao fato de que calcifica fisiologicamente, na forma de hidroxiapatita. A
pineal tem alta atividade metabólica ligada a um suprimento sangüíneo profuso e o
fato de estar fora da barreira hemato-encefálica sugere que a hidroxiapatita presente
na glândula pode seqüestrar o F da corrente sangüínea (GARTNER; HIATT, 2003).
O estudo conduzido por Luke (2001) avaliou o possível acúmulo e o efeito do F
sobre a fisiologia da glândula pineal. O tratamento com F reduziu os teores de
melatonina e acelerou o início da maturidade sexual em fêmeas. Esta redução
provavelmente tenha ocorrido pelo acúmulo de F na glândula pineal e conseqüente
interferência na sua função. Foi observado que a concentração média de F na pineal
foi quatro vezes superior ao correspondente nas cinzas ósseas (8,9 vs 2,0mg/kg,
respectivamente).
23
3 Capítulo 1
Metabolismo e distribuição do flúor em ovinos jovens
tratados cronicamente com fluoreto de sódio.
Artigo publicado no periódico Pesquisa Veterinária Brasileira
(v.28, n.2, p.124-128, 2008)
24
Metabolismo e distribuição do flúor em ovinos jovens tratados cronicamente
com fluoreto de sódio
Fluoride distribution and metabolism in growing lambs chronically treated with sodium
fluoride
Andreane R. Filappi
I
*, Danívia S. Prestes
I
, Fabiane G. Antes
II
, Éder L.M. Flores
II
,
Valderi L.Dressler
II
, Érico M.M. Flores
II
e Marcelo Cecim
I
ABSTRACT
The objective of the present study was to evaluate fluorine metabolism in
growing lambs. Twelve 5 month-old male lambs maintained on alfalfa hay (3% BW)
and non-fluorinated water ad libitum were used. Animals were allocated into Control,
receiving 5g NaCl/animal/day + 0.2mg I/kg dry matter) and Treated group, receiving
the same treatment plus sodium fluoride (4.7mg F/kg de body weight). Mineral
treatment was given by gavage, daily for 150 days. Blood, urine and fecal samples
were collected during and the end of the experiment. At the end of treatment period
animals were euthanized and kidney, pineal and bone samples were collected. Urine
F was higher in treated animals throughout the experiment. Bone F levels were also
increased in treated animals, pineal F content however, was not different between
groups. Kidney histology revealed no differences. It is concluded that chronic F
administration induces accumulation of the element in the skeleton. However such
fact appears not to be detrimental to animals. Rates of F accumulation in bone and
urine excretion obtained in other species can not be used in growing lambs.
INDEX TERMS: Fluoride, sheep, serum, urine, bone.
RESUMO
I
Departamento de Clínica de Grandes Animais, Universidade Federal de Santa Maria (UFSM), Campus Camobi,
Santa Maria, RS. CEP 97105-900. * Autor para correspondência: afilappi@bol.com.br
II
Departamento de Química, UFSM, Santa Maria, RS.
25
O presente estudo teve por objetivo avaliar o metabolismo do flúor (F) em
ovinos. Para tanto, utilizaram-se 12 animais, com cinco meses de idade, os quais
receberam como dieta base 3% do peso vivo de feno de alfafa e água ad libitum. Os
animais foram divididos em grupo Controle, que recebeu apenas sal iodado (5g de
NaCl/animal + 0,2mg I/kg matéria seca) e, grupo Tratado, que recebeu sal iodado
adicionado de fluoreto de sódio (4,7mg F/kg de peso corporal). Esses sais foram
administrados via sonda oro-esofágica, por um período de 150 dias. Para análise de
F, coletaram-se amostras de sangue, urina e fezes e, ao fim do período
experimental, após a eutanásia dos animais, coletou-se a glândula pineal e amostras
de osso. Também nesta ocasião, coletou-se uma amostra de rim para exame
histopatológico. Analisando-se os teores séricos, urinários e ósseos de F, verificou-
se que foram significativamente superiores nos animais Tratados em relação aos
Controles. Quanto ao F contido na glândula pineal, não houve diferença significativa
entre os grupos. Na análise histológica do rim, não foram observadas alterações.
Conclui-se que a administração crônica de flúor induz ao acúmulo desse elemento
nos ossos, mesmo havendo um alto teor de cálcio na alimentação e esse acúmulo
parece não ser nocivo aos animais. Em ovinos, a capacidade orgânica de acúmulo
ósseo e excreção urinária do flúor é diferente de outras espécies animais.
TERMOS DE INDEXAÇÃO: Flúor, ovinos, soro, urina, osso.
INTRODUÇÃO
O flúor (F) é considerado um elemento essencial, mas o interesse biológico
está voltado aos efeitos tóxicos que ele pode ocasionar no organismo (Li 2003). A
toxicidade do F é um reflexo da quantidade e duração da ingestão do elemento, da
solubilidade dos compostos que o contem e de fatores individuais (Underwood &
Suttle 1999). A intoxicação crônica por F, denominada comumente de fluorose, é a
forma mais freqüente de intoxicação observada nos animais domésticos, e ocorre
pela ingestão de pequenas doses de F, por um longo período de tempo (Shupe &
Olson 1983).
Em animais de produção, a fluorose crônica pode ser observada em três
situações: consumo contínuo de suplementos minerais com alto teor de F; consumo
de água rica em F e, pastejo de forragens contaminadas com F, adjacentes às
26
indústrias (Ammerman 1980, Suttie 1980, Mcdowell 1999). Destas fontes, a que
proporcionalmente assume maior importância, é o suplemento mineral, uma vez que
o F advém das mesmas fontes do fósforo (P) (Mcdowell 1999). A deficiência de P é
relatada como a mais freqüente nas pastagens e a de maior repercussão
econômica, havendo necessidade de suplementação, sobretudo para ruminantes
mantidos em pastejo (Suttie 1980, Tokarnia 2000).
Nos últimos anos, tem-se discutido, cada vez mais, a utilização de fontes
alternativas de fósforo (fosfatos de rocha e superfosfato triplo) nos suplementos
minerais destinados à alimentação animal. Entretanto, essas fontes contêm um teor
maior de F comparado a outras convencionalmente utilizadas (fosfato bicálcico)
(Lopes & Tomich 2001). A biodisponibilidade do F varia conforme a fonte, mas a
utilização pelo organismo animal é similar, embora a forma e a intensidade dos
efeitos tóxicos variem entre espécies (Whitford et al. 1991). Assim, o objetivo do
presente estudo foi avaliar o metabolismo do flúor em ovinos, quanto à absorção,
distribuição e eliminação deste elemento.
MATERIAL E MÉTODOS
O presente experimento foi desenvolvido na Universidade Federal de Santa
Maria, RS, no período de novembro de 2005 a abril de 2006. O mesmo foi aprovado
pelo Comitê de Bioética e Bem Estar animal dessa Universidade.
Delineamento experimental: neste estudo, foram utilizados 12 ovinos,
machos, raça Texel x Ile de France, com idade aproximada de cinco meses e peso
vivo de 22 a 25kg. Os animais foram mantidos em baias e receberam como dieta
base 3% do peso vivo de feno de alfafa e água ad libitum. Após um período de
adaptação de 15 dias, os animais foram divididos em grupos: Controle (n=6) e
Tratado (n=6). O primeiro grupo recebeu sal iodado (5g de NaCl/animal + 0,2mg I/kg
matéria seca) e o segundo, o mesmo sal iodado adicionado de fluoreto de dio
(4,7mg F/kg de peso corporal). Os sais foram diluídos em água destilada, e
administrados via sonda oro-esofágica, diariamente, por um período de 150 dias. A
dose foi ajustada a cada 14 dias, de acordo com o incremento no ganho de peso dos
ovinos.
27
Amostras da dieta: mensalmente, amostras do feno de alfafa e de água foram
coletadas para análise de F. Ainda, no feno, o cálcio foi analisado.
Amostras de soro: foram realizadas coletas de sangue (5mL), da veia jugular,
aos 60, 90, 120 e 150 dias de tratamento. As coletas foram realizadas no turno da
manhã, antes do tratamento e alimentação dos animais. As alíquotas de soro foram
acondicionadas a uma temperatura de -20°C para posterior análise de F.
Amostras de fezes: nos últimos três dias da primeira semana do experimento,
os animais tratados foram alojados em gaiolas metabólicas, para obtenção do
conteúdo diário de fezes. A dia de matéria seca (MS) obtida e considerada para
posterior quantificação de F foi de 29,85 7,93) %. A produção fecal diária variou
de 215 a 670g de MS.
Amostras de urina: amostras equivalentes às 24 horas foram obtidas por meio
de manutenção dos animais em gaiolas metabólicas, nos dias zero, 60, 90, 120 e
150 de experimento, para posterior análise de F.
Amostras de osso: após os 150 dias de experimento, os animais foram
eutanasiados. Amostras sagitais do terço superior da antepenúltima costela direita
foram coletadas em todos os animais. Essas foram estocadas à -20°C para posterior
análise de F. Para estimar o acúmulo total desse elemento no esqueleto,
considerou-se o peso corporal vazio (PCV), o qual se baseou no peso vivo final
menos 8% (conteúdo do trato gastrintestinal). A média do PCV no grupo Controle foi
de 38,72 6,21) kg e no grupo Tratado foi de 36,85 3,15) kg. A percentagem de
osso em relação ao PCV foi de 10,36%.
Amostras de glândula pineal e rim: após a eutanásia, a glândula pineal de
todos os animais foi coletada e estocada à -20°C para análise de F. Ainda, uma
amostra do rim direito foi removida e fixada em formol a 10% para exame
histopatológico (coloração hematoxilina-eosina).
Análise de flúor: utilizou-se eletrodo íon específico para estimar o teor de F em
todas as amostras analisadas.
A preparação das amostras séricas e urinárias foi
efetuada de acordo com técnica recomendada por Eaton et al. (1995). As amostras
de fezes e ossos foram moídas e submetidas ao processo de piroidrólise, conforme
técnica descrita por Dressler et al. (2002). A glândula pineal foi preparada para
análise pelo processo de extração, segundo a metodologia recomendada por
Inkielewicz et al. (2003).
28
Análise estatística: Os resultados de F foram expressos em média ± desvio
padrão. As médias séricas e urinárias, nos diferentes tempos e entre grupos, foram
analisadas por análise de variância (ANOVA), seguido pelo teste “post-hoc” de
Tukey. O teste t de Student foi utilizado para determinar a significância das
diferenças entre o grupo Tratado e Controle, nas amostras ósseas e pineais.
RESULTADOS
Durante o período experimental de 150 dias, foi observado que o peso vivo de
todos os animais incrementou continuamente. Nos grupos Controle e Tratado,
respectivamente, houve ganho de peso médio diário de 128g e 112g e pesos finais
de 42,08 (± 6,75) kg e 40,05 (± 4,80) kg.
Na análise do F no feno de alfafa e na água, foram observadas
concentrações traços do elemento. Quanto ao cálcio (Ca) no feno, verificaram-se
teores médios de 18,9g kg
-1
MS.
Quanto ao F fecal dos animais tratados, não houve diferença significativa
(p>0,05) entre as concentrações nos diferentes dias de coleta. Verificou-se uma
concentração média de 212,67 (± 115,11) µg F/g de MS. Quanto ao F fecal diário, o
teor médio foi de 73,73 (± 9,65) mg/24h.
Os teores séricos e urinários de F foram analisados e foi possível verificar que
os valores foram significativamente superiores (p<0,01) nos animais Tratados em
relação aos Controles. No grupo Tratado, observou-se que os teores séricos de F
estiveram constantes durante todo o experimento. em relação às concentrações
urinárias desse elemento, houve diferença significativa no F (mg L
-1
) entre os dias
60, 120 e 150 de tratamento e nas concentrações de F referentes às 24 horas, entre
os dias 60 e 150; 90 e 150 de tratamento (Tabela 1).
Em relação ao F ósseo, a concentração foi significativamente maior
(p<0,0001) nas costelas dos animais tratados (cerca de 60 vezes mais). Quanto ao F
contido na glândula pineal, não houve diferença significativa (p>0,05) entre os
grupos (Tabela 2). Na análise histológica do rim de todos os animais, não foram
observadas alterações na integridade do órgão.
29
DISCUSSÃO
A dose de 4,7mg de F/kg de peso vivo foi utilizada neste experimento, visto
que, em estudo prévio em ovinos (Kessabi et al. 1986) a mesma dose foi capaz de
produzir elevação nos teores de F nos dentes e ossos e, lesões em órgãos como
fígado e rins.
O F, em humanos, é absorvido no trato alimentar, tipicamente entre 70 a 90%.
Quando proveniente do fluoreto de sódio, a absorção pode ser de até 100%
(Maguire et al. 2004). No presente experimento, a percentagem de F absorvido (F
ingerido menos F fecal) pelos animais Tratados foi de 65% (da quantidade média
total administrada de 22,4g de F/animal, em 150 dias de experimento, apenas
14,56g foi efetivamente absorvida). A excreção fecal de F verificada (35%) se
assemelha ao resultado observado por Dunipace et al. (1995) em ratos, de 30%.
Esses autores ainda observaram que o tempo de administração do F (três ou 18
meses), não interferiu na excreção fecal desse elemento. O percentual de excreção
fecal obtido no presente estudo foi maior do que os 20% descritos previamente
(Whitford 1990). O F ingerido pode ter sua absorção gastrintestinal reduzida na
presença de altas concentrações de Ca na dieta, devido à formação de complexos
insolúveis com esse elemento (Maguire et al. 2004). A análise do feno de alfafa
fornecido diariamente aos animais, neste estudo, revelou teores de Ca na MS, 7,9
vezes superior aos requerimentos diários para a espécie e categoria em questão,
que é de 2,4g kg
-1
de MS (Underwood & Suttle 1999). Isso possivelmente justifique a
menor taxa de absorção do F verificada, em comparação com a taxa anteriormente
mencionada em humanos. Cabe destacar que o alto teor de Ca reduziu, mas não foi
capaz de bloquear totalmente a absorção de F.
A concentração sérica de F é mantida em limites estreitos, devido a
mecanismos regulatórios que envolvem principalmente o tecido esquelético e renal
(Whitford 1989, Mcdowell 1992). Esse fato justifica a razão para o teor de F sérico,
no presente estudo, ter se mantido constante nos animais Tratados. Esses animais
ainda exibiram maior concentração de F sérico em relação aos animais Controle.
Dunipace et al. (1995) também observaram um incremento e constância nas
concentrações plasmáticas de F em ratos tratados com 5ppm F na água de beber,
durante 18 meses. Possivelmente, o resultado rico de F observado neste estudo,
tenha ocorrido em função de que, segundo Whitford (1996), doses crônicas podem
30
induzir ao aumento dos teores séricos e ao acúmulo de F nos ossos. A ingestão
contínua de F também foi capaz de elevar os teores séricos e plasmáticos deste
elemento, em animais de outros estudos (Richards et al. 1985, Samal & Naik 1992,
Carvalho 2005, Humberto 2007).
Em humanos jovens, do F absorvido na dieta diária, aproximadamente 50%
está associado aos tecidos calcificados e o restante está associado à excreção
urinária (Whitford 1989). No presente experimento, os teores de F ósseo e urinário
foram significativamente mais elevados nos animais Tratados. Da dose absorvida de
F (14,56g), observou-se que cerca de 51% (7,3g) depositou-se nos ossos, resultado
similar aos 50% encontrados por Richards et al. (1985) em suínos. Dos 49%
remanescentes, 38% (5,53g) foi excretado via urina e 11% permaneceu no
organismo. Considerando que, segundo Suttie (1980), uma grande variação do
conteúdo de F nos diferentes ossos e em distintas áreas desses ossos,
possivelmente, neste estudo, o acúmulo ósseo de F tenha sido maior do que o
verificado nas costelas. Samal & Naik (1992), observaram uma maior deposição
óssea de F e uma menor excreção urinária em ovinos jovens em crescimento. No
entanto, em estudos prévios com outras espécies, a percentagem excretada
diariamente na urina foi de 50% (Whitford 1990, Dunipace 1995).
Os tecidos mineralizados (ossos e dentes) acumulam altas concentrações de
F e são os primeiros a demonstrar os sinais clínicos de toxicidade deste elemento
(Samal & Naik 1992, Underwood & Suttle 1999, Bohatyrewicz 1999). Esses se
caracterizam nos dentes, inicialmente, por manchas esbranquiçadas, com aspecto
de giz; pigmentação marrom, hipoplasia do esmalte; desgaste dentário exagerado e
hiperplasia da gengiva (Riet-Correa et al. 1983). Nos ossos, o acúmulo de F poderá
causar decréscimo na resistência óssea, levando à fragilidade e ao aumento do risco
de fraturas (Turner et al. 1992).
Neste experimento, os ovinos tratados com F foram avaliados clinicamente
quanto ao aspecto dentário. Essa avaliação foi realizada quinzenalmente e, não
foram observadas alterações passíveis de fluorose, apesar das concentrações
urinárias e ósseas de F serem condizentes com este quadro. De acordo com os
dados mencionados por Shupe (1980) para bovinos e por Samal & Naik (1992) para
ovinos, os animais deste experimento se enquadrariam em um caso de fluorose
moderada a severa. Outros fatores além da dose e duração da ingestão podem
determinar a toxidade do F, como o nível de nutrição, o estresse, o estado sanitário,
31
a exposição a outros agentes que podem exercer sinergismo ou antagonismo e
ainda, a solubilidade da fonte utilizada (Suttie 1980, Shupe 1980). Embora se tenha
utilizado, neste estudo, uma fonte mais biodisponível de F, isso não interferiu no
estado sanitário e nutricional dos animais, os quais atingiram, ao final do
experimento, condição corporal para abate. O bom estado dos animais tratados
aliado aos altos teores de Ca contidos na dieta, são fatores que podem ter
contribuído para a não ocorrência dos sinais clínicos de toxicidade do F. Cabe
enfatizar que esse elemento não é igualmente tóxico para todas as espécies
(Mcdowell 1992). Em animais de laboratório tratados com fluoreto de sódio,
cronicamente, foi relatado crescimento subnormal e significante decréscimo no peso
corporal em relação aos animais controle (Pushpalatha et al. 2005).
A eliminação do F absorvido ocorre quase que exclusivamente via urinária. O
incremento dessa excreção aumenta conforme o aporte de F na dieta,
permanecendo elevado ao longo do tempo, enquanto o conteúdo ósseo de F for
excessivo. Deste modo, ocorre um mecanismo de redução do F corporal com o
tempo (Mcdowell 1992). Neste estudo, os animais Tratados apresentaram teores
urinários elevados de F
ao longo do período experimental. Como os rins podem
exibir alta concentração deste elemento durante uma alta ingestão de F (Mcdowell
1992), porções deste sistema estão mais sujeitas aos efeitos tóxicos do que outros
tecidos moles (Shashi et al. 2002). Em animais de laboratório, a ingestão contínua
de dietas com 5, 15 e 50ppm de F, durante 18 meses, foi capaz de ocasionar
alterações histológicas nos rins, como glomeruloesclerose difusa e inflamação
intersticial crônica (Dunipace et al. 1995). Neste trabalho, o resultado da análise
histológica do rim dos animais Tratados não revelou alterações.
Muitos tecidos moles e fluídos corpóreos não acumulam F e são encontradas
apenas quantidades traços (Szkoda 1998). O acúmulo está condicionado ao teor de
Ca presente (Mcdowell 1992). A glândula pineal tem maior concentração de Ca do
que alguns tecidos moles pela presença de hidroxiapatita. Devido ao fato de estar
localizada fora da barreira hemato-encefálica e possuir um suprimento sangüíneo
profuso, essa hidroxiapatita pode seqüestrar o F da corrente sangüínea (Gartner &
Hiatt 2003). No entanto, neste estudo, as concentrações de F na pineal dos animais
Tratados não diferiram dos animais Controles. Esse resultado não condiz com o
encontrado por Luke (2001), o qual observou concentração de F na glândula pineal
32
de humanos, aproximadamente quatro vezes superior aos teores verificados nos
ossos.
CONCLUSÕES
Nas condições em que o experimento foi desenvolvido, conclui-se que a
administração crônica de flúor induz ao acúmulo desse elemento nos ossos, mesmo
havendo um alto teor de cálcio na alimentação e, esse acúmulo parece não ser
nocivo aos animais. Em ovinos, a capacidade orgânica de acúmulo ósseo e
excreção urinária do flúor é diferente de outras espécies animais.
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35
Tabela 1 - Médias ± desvios padrão de teores de flúor no soro e urina de ovinos
tratados ou não com fluoreto de sódio (4,7mg F/kg de peso corporal) em
diferentes momentos.
Grupo Momentos
(dias)
Soro
(mg L
-1
)
Urina
mg L
-1
24 horas (mg)
Controle
0 - 0,60 ± 0,23a 0,41 ± 0,38ª
(n=6) 60 0,16 ± 0,03a 0,44 ± 0,10a 0,64 ± 0,09ª
90 0,10 ± 0,01a 0,80 ± 0,43a 0,46 ± 0,19ª
120 0,15 ± 0,02a 0,90 ± 0,23a 0,53 ± 0,18ª
150 0,12 ± 0,02a 0,68 ± 0,17a 0,46 ± 0,08ª
Tratado 0 - 0,45 ± 0,07a 0,34 ± 0,13ª
(n=6) 60 0,41 ± 0,10b 18,04 ± 3,58b 30,59 ± 10,12b
90 0,38 ± 0,05b 22,30 ± 4,75bc 31,95 ± 8,52bc
120 0,38 ± 0,08b 27,79 ± 6,79c 38,87 ± 9,15bcd
150 0,39 ± 0,08b 29,77 ± 8,26c 52,65 ± 9,80d
Letras diferentes indicam diferença significativa (P<0,01) entre médias dentro da coluna
36
Tabela 2 - Médias ± desvios padrão de teores de flúor na costela e na glândula
pineal de ovinos tratados ou não com fluoreto de sódio (4,7mg F/kg de
peso corporal), durante 150 dias.
Grupo Costela
(µg g
-1
de osso fresco)
Pineal
(µg g
-1
na matéria seca)
Controle (n=6) 32,18 ± 13,62a 18,5 ± 5,88a
Tratado (n=6) 1944 ± 513,75b 23,8 ± 6,40a
Letras diferentes indicam diferença significativa (P<0,0001) nas médias entre grupos
37
4 Capítulo 2
Influência da administração crônica de fluoreto de sódio
na função e histologia hepática de ovinos
Artigo aceito no periódico Brazilian Journal of Veterinary
Research and Animal Science
38
Influência da administração crônica de fluoreto de sódio na função e histologia
hepática de ovinos
Influence of the chronic administration of sodium fluoride in ovine hepatic function
and histology
Andreane Filappi
1
, Danívia Prestes
1
, Bruna Garmatz
1
, Sônia dos Anjos Lopes
1
,
Marcelo Cecim
1*
1
Universidade Federal de Santa Maria (UFSM), Santa Maria - RS
RESUMO
O objetivo do presente estudo foi o de investigar o efeito da ingestão
acumulativa de fluoreto de sódio sobre o metabolismo hepático de ovinos. O
experimento foi conduzido com 12 animais da raça Texel x Ile de France, os quais
foram divididos em dois grupos iguais. O grupo controle recebeu sal iodado (5g de
NaCl/animal + 0,2ppm I/kg matéria seca) e o grupo tratado, o mesmo sal iodado
adicionado de fluoreto de sódio (4,7mg F/kg de peso corporal), diariamente, por um
período de 150 dias. Amostras de sangue foram coletadas aos 60, 90, 120 e 150
dias de tratamento. Ainda, nesses mesmos momentos, com uma coleta também no
tempo zero, os animais foram alojados em gaiolas metabólicas para obtenção de
urina produzida em 24 horas. Após o sacrifício dos animais, uma amostra de fígado
foi removida para avaliação histológica. Verificou-se elevação nas concentrações
séricas e urinárias de F no grupo tratado. Quanto às concentrações séricas de
proteína total, albumina e colesterol total, não houve diferença significativa entre os
grupos, assim como não houve na atividade das enzimas gama glutamiltransferase e
aspartato aminotransferase. No exame histológico do fígado, não foram observadas
alterações. A administração de fluoreto de sódio na dose e duração deste estudo
não induz a hepatotoxicidade.
*
Autor para correspondência: Departamento de Clínica de Grandes Animais, Hospital
Veterinário,UFSM, Campus, 97105-900, Santa Maria – RS, Brasil. E-mail: mcecim@smail.ufsm.br
39
Palavras-chave: Flúor, Ovino, Urina, Soro, Fígado.
ABSTRACT
The objective of the present study was to investigate the effect a prolonged
and high of sodium fluoride intake on liver metabolism in ovine. The trial involved 12
Texel x Ile de France animals, which were divided into two equal groups. The control
group was treated daily with iodized salt (5g NaCl/animal + 0.2ppm I/kg dry matter)
and the experimental group, with received the same iodized salt added of sodium
fluoride (4.7mg F/kg body weight) for 150 days. Blood samples were collected on
days 60, 90, 120 and 150 of the treatment. Besides, on same days and with samples
collected also at time zero, animals were placed in metabolic cages for a 24-h
collection of urine samples. After animals were euthanized, a liver sample was
collected for histological analysis. Fluoride concentrations in the serum and urine
were increased in the experimental group. No statistical differences were observed in
total protein, albumin and total cholesterol serum concentrations, and in the activities
of the enzymes gamma glutamyl transferase and aspartate aminotransferase. No
changes were observed in the histological analysis of the liver. The administration of
sodium fluoride in the dose used and during the period analyzed in the present study
does not lead to hepatotoxicity.
Key-words: Fluoride, Sheep, Urine, Serum, Liver.
INTRODUÇÃO
O flúor (F) é um elemento traço essencial para o organismo. No entanto, a
exposição ao F por um período prolongado pode ser nociva à saúde de animais de
produção, resultando em perdas econômicas
1
. A essencialidade do F em seres
humanos está relacionada, em pequenas quantidades, à saúde dentária
2
. No
entanto, para ruminantes, o interesse biológico deste elemento está confinado aos
seus efeitos tóxicos. Bovinos e ovinos são especialmente sensíveis. Para esses
animais, no Brasil, a fonte de F mais freqüente provém do suplemento mineral e,
mais especificamente, da fonte de fósforo (P). Como o P e F participam da mesma
molécula de apatita, as disponibilidades biológicas de ambos estão interligadas
1
.
40
A maior parte do F ingerido é incorporada aos tecidos calcificados, mas
pequenas quantidades podem alterar algumas atividades enzimáticas e metabólicas
nos tecidos moles
3
. A fluorose pode causar danos em muitos tecidos
4
, dentre os
quais se destacam o ósseo, dentário, nervoso, renal e hepático
5
. Por ser o fígado um
sítio ativo do metabolismo corporal, está especialmente susceptível a intoxicação
pelo F
6
. Investigações epidemiológicas indicam que anormalidades metabólico-
funcionais e mudanças histopatológicas ocorrem em diferentes espécies como
ovinos, bovinos e ratos
7,8,9
, contudo o mecanismo dessas alterações não está bem
esclarecido. Estudos prévios demonstram que esse elemento, no fígado, pode
produzir alterações inflamatórias e degenerativas
6
, dilatação de sinusóides e
hiperplasia celular
10
.
O objetivo do presente estudo foi investigar o efeito da ingestão acumulativa
de fluoreto de sódio sobre o metabolismo hepático por meio da determinação dos
teores séricos de proteína total (PT), albumina e colesterol total (CT), assim como da
atividade das enzimas gama glutamiltransferase (GGT) e aspartato aminotransferase
(AST) e exame histológico do tecido hepático.
MATERIAIS E MÉTODOS
Foram utilizados 12 ovinos, machos, inteiros, mestiços das raças Texel x Ile de
France, com idade aproximada de cinco meses, pesando entre 22 e 25kg. Durante o
período experimental, os animais foram mantidos em baias e receberam como dieta
diária o equivalente a 3% do peso vivo de feno de alfafa e água ad libitum. Após um
período de adaptação de 15 dias, os animais foram divididos em dois grupos de seis
ovinos cada. O grupo controle recebeu sal iodado (5g de NaCl/animal + 0,2ppm I/kg
MS) e o grupo tratado, o mesmo sal iodado adicionado de fluoreto de sódio (4,7mg
F/kg de peso corporal), sendo diluído os sais em água destilada, administrado via
sonda oro-esofágica, diariamente, por um período de 150 dias.
Amostras de sangue da veia jugular foram coletadas aos 60, 90, 120 e 150
dias de tratamento. Ainda, nesses mesmos momentos, com uma coleta também no
tempo zero, os animais foram alojados em gaiolas metabólicas para obtenção de
urina produzida em 24 horas. Para avaliação da função hepática, determinaram-se
as concentrações séricas de PT, albumina e CT e a atividade das enzimas GGT e
AST. Os teores de PT e albumina foram mensurados por determinação colorimétrica
41
por meio de Kit comercial (Proteínas Totais Labtest®; Albumina Labtest®). Para
determinação das PT foi utilizado o método do Bioreto, de acordo com técnica
descrita por Gornall, Bardawill e David
11
, modificado por Strufaldi
12
. A taxa de
albumina plasmática foi determinada utilizando o método do verde de bromocresol.
O colesterol total plasmático foi determinado através de método enzimático
colorimétrico utilizando kit comercial (Colesterol liquiform Labtest®), de acordo com
metodologia de Schimid e von Forstner
13
. A atividade enzimática da GGT foi
determinada por método modificado por Szasz
14
utilizando-se kit enzimático
comercial (Gama GT liquiform Labtest®). A atividade da AST foi determinada de
acordo com a metodologia descrita por Bergmeyer
15
através de Kit comercial
(AST/GOT liquiform Labtest®). As concentrações de F nas amostras séricas e
urinárias foram detectadas potenciometricamente por meio de eletrodo íon seletivo
de acordo com técnica recomendada por Eaton, Clesceri e Greenberg
16
. A
temperatura que o método foi desenvolvido foi de 25° C.
Após o sacrifício dos animais, uma amostra de fígado foi removida e fixada
em formol a 10%. Como coloração utilizou-se hematoxilina-eosina para posterior
exame histopatológico.
Os resultados foram expressos em média ± desvio padrão. As médias nos
diferentes tempos e entre grupos foram estudadas por análise de variância
(ANOVA), e a seguir submetidos ao teste “post-hoc” de Tukey. A eliminação de F na
urina em decorrência do tempo de exposição nos animais tratados foi analisado pelo
coeficiente de correlação de Pearson.
RESULTADOS
Em relação à concentração sérica e urinária de F, houve diferença
significativa (P<0,001) entre os grupos controle e tratado nos diferentes momentos
estudados. Em cada grupo, não foi observada diferença significativa, entre
momentos, no que se refere à concentração sérica de F (P>0,05). Quanto à
concentração urinária de F, no grupo tratado, houve diferença significativa (P<0,01)
entre os momentos zero, 60, 120 e 150 dias (Tabela 1).
Na análise do perfil protéico sérico, não foram observadas diferenças
(P>0,05) nas concentrações de PT e albumina na comparação entre os grupos
42
controle e tratado, assim como entre momentos no mesmo grupo. Similarmente, não
foram observadas diferenças na atividade das enzimas GGT e AST, e na
concentração sérica de colesterol total (Tabela 2).
No exame histológico do fígado, o padrão lobular foi similar nos grupos
tratado e controle. Em ambos os grupos, não foi observada degeneração hialina ou
evidência de proliferação e/ou pigmentação anormal das células de Kupffer’s,
alterações observadas quando da intoxicação por F. Também não foram
constatadas necrose do tipo focal nas células hepáticas, infiltração na região
periportal e dilatação dos sinusóides hepáticos.
DISCUSSÃO
A dose de F utilizada neste experimento (4,7mg F/kg de peso corporal) foi
baseada em estudo prévio realizado por Kessabi, Hamliri e Braun
7
em ovinos, no
qual foi capaz de produzir um quadro de fluorose (dental e esquelética) e, alterações
em órgãos como fígado e rins.
Uma vez que a urina é a principal via de excreção do F, o incremento do F
urinário é usado para o diagnóstico específico e confiável de fluorose
17
. Neste
estudo, a concentração de F urinário em ovinos tratados diariamente com 4,7mg
F/kg de peso corporal por um período de 150 dias foi significativamente maior do
que no grupo controle. A excreção de F na urina do grupo tratado ocorreu de forma
crescente ao longo do período experimental (r= 0,88). Esse fato também foi
observado por Cenesiz et al.
18
ao administrar diariamente 1,8 mg F/kg de peso
corporal para ovinos durante 24 semanas. Esses autores observaram ao final do
trabalho um incremento de F urinário de 0,9ppm para 8ppm, com manifestação
clínica de fluorose. Conforme Masfield
17
, esse índice de excreção indica um quadro
de fluorose crônica. No entanto, os ovinos tratados com F no presente experimento
apresentaram valores de F urinário, em média, três vezes superiores aos
observados por Cenesiz et al.
18
, porém sem manifestação de sintomas clínicos de
fluorose. Considerando, que os animais são protegidos dos efeitos tóxicos do F por
dois mecanismos fisiológicos, a excreção urinária e a deposição de F nos ossos
1
,
acredita-se que esses mecanismos sejam os responsáveis pela ausência de
quaisquer efeitos tóxicos com manifestações clínicas dentárias e ósseas nos animais
43
deste experimento, muito embora, os valores séricos de F encontravam-se
aumentados.
Estudos prévios indicam que a relação do F sérico com o grau de fluorose
tem resultados variáveis
19,20
. A administração de altas quantidades de F na dieta
tende a elevar os teores de F não somente na urina, mas também no soro
sangüíneo
21
. Quanto à concentração de F sérica deste experimento, houve um
incremento significativo no grupo tratado, mantendo-se constante durante todo o
período experimental. Similarmente, estudo realizado com seres humanos revelou
concentrações séricas de F superiores no grupo que consumiu maiores quantidades
de F na água de beber
22
. O F ingerido pode ter sua absorção gastrintestinal reduzida
na presença de altas concentrações de cálcio na dieta, devido à formação de
complexos insolúveis com esse elemento. A análise do feno de alfafa fornecido
diariamente aos animais neste estudo continha teores de cálcio de 18,9g/kg MS,
superiores aos requerimentos diários para a espécie e categoria em questão, que é
de 2,4g/kg MS
1
. No entanto, isto não impediu a absorção, uma vez que foi
constatada presença de concentrações séricas elevadas e de altos teores de
excreção na urina de F.
O fígado é um importante órgão para o metabolismo e desintoxicação. No
presente trabalho foram avaliadas algumas variáveis bioquímicas do sangue
indicativas da função hepática, visando verificar possíveis alterações induzidas pelo
F. Não foram observadas diferenças significativas entre os grupos controle e tratado
nas concentrações de PT e albumina, ambas mantendo-se no intervalo de referência
para espécie
23
. Todavia, investigações anteriores com diferentes espécies animais,
reportam decréscimos significativos nos teores séricos destas variáveis induzidas
pelo tratamento com NaF
24,25,18,3
. Quanto às concentrações de GGT, AST e CT
obtidas no presente estudo, também não foram observadas diferenças entre os
grupos controle e tratado. Contrariamente, em estudos conduzidos com coelhos e
ratos, houve decréscimo nas concentrações destes metabólitos nos grupos tratados
com NaF
26,27,3
.
Neste experimento, a ausência de mudanças no perfil sérico dos teores de
PT, albumina, CT, GGT e AST foi concordante com a constatação de integridade
histológica do fígado. Alguns autores citam alterações nas variáveis bioquímicas
indicadoras da função hepática associados aos efeitos hepatotóxicos do NaF,
confirmadas pelas alterações da histologia do órgão
10,27
. Os dados obtidos neste
44
estudo mostram que mesmo expostos a teores tóxicos por um longo período de
tempo os ovinos jovens mestiços de raças de carne em fase final de crescimento,
são altamente tolerantes à ingestão de altas doses de flúor. Tal conceito já foi
emitido anteriormente por McDowell
28
, o qual cita que esses animais podem tolerar
até 2,5 vezes mais F na dieta do que ovinos adultos de raças produtoras de lã.
CONCLUSÃO
Embora a ingestão prolongada de altas doses de flúor provoque um aumento
da concentração sangüínea desse mineral, existe em concomitância uma grande
excreção urinária desse elemento, não causando qualquer sinal evidente de
hepatotoxicidade.
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47
Tabela 1: Médias ± desvios padrão de teores de flúor no soro e urina de ovinos
tratados ou não com fluoreto de sódio (4,7mg F/kg de peso corporal) em
diferentes momentos.
Grupo Momentos
(dias)
Soro
mg/L
Urina
mg/L 24h Total (mg 24h)
0 ... 0,60±0,23a 0,41±0,38a
Controle 60 0,16±0,03a 0,44±0,10a 0,64±0,09a
(n=6) 90 0,10±0,01a 0,80±0,43a 0,46±0,19a
120 0,15±0,02a 0,90±0,23a 0,53±0,18a
150 0,12±0,02a 0,68±0,17a 0,46±0,08a
0 ... 0,45±0,07a 0,34±0,13a
Tratado 60 0,41±0,10b 18,04±3,58b 30,59±10,12b
(n=6) 90 0,38±0,05b 22,30±4,75bc
31,95±8,52bc
120 0,38±0,08b 27,79±6,79c 38,87±9,15bcd
150 0,39±0,08b 29,77±8,26c 52,65±9,80d
Letras diferentes indicam diferença significativa (P<0,01) entre médias dentro da coluna.
... Dado não existente.
48
Tabela 2: Médias ± desvios padrão de proteína total (PT), albumina, gama
glutamiltransferase (GGT), aspartato aminotransferase (AST) e
colesterol total (CT) no soro de ovinos tratados ou não com fluoreto de
sódio (4,7mg F/kg de peso corporal) em diferentes momentos.
Grupo
Momentos
(dias)
PT
(g/L)
Albumina
(g/L)
GGT
(U/L)
AST
(U/L)
CT
(mmol/L)
90 63,30±3,3
35,30±3,6
89,07±2,9 76,50±13,6 1,00,1
Controle
120 65,50±3,6
... 80,55±6,3 80,67±7,1 0,91±0,1
(n=6) 150 62,30±3,3
35,8±3,1 95,73±12,1 100,83±28,8 1,19±0,2
90 64,50±2,2
33,0±6,2 88,60±9,9 70,83±11,7 1,00,1
Tratado
120 65,00±8,2
... 81,63±8,4 72,83±7,3 0,92±0,1
(n=6) 150 62,80±2,7
35,50±1,0
96,73±9,4 104,60±28,4 1,12±0,1
Não existe diferença significativa (P>0,05) entre os diferentes grupos e momentos para
todas as variáveis.
... Dado não existente.
49
5 Capítulo 3
Qualidade seminal e histomorfometria dos órgãos
reprodutivos de ovinos tratados com fluoreto de sódio
Artigo no prelo da revista Ciência Rural
(v. 38, n. 9, 2008)
50
Qualidade seminal e histomorfometria dos órgãos reprodutivos de ovinos
tratados com fluoreto de sódio
Seminal quality and reproductive histomorphometry of ram lambs
treated with sodium fluoride
Andreane R. Filappi
I
* Danívia S. Prestes
I
Ricardo X. Rocha
I
Carlos Bondan
II
José Francisco Bragança
III
Marcelo Cecim
I
RESUMO
O presente estudo objetivou avaliar as características espermáticas, os
indicadores do metabolismo oxidativo do sêmen, o diâmetro dos túbulos seminíferos
e a altura do epitélio testicular, epididimário e do canal deferente de ovinos tratados
com fluoreto de sódio. Foram utilizados 12 ovinos, com idade aproximada de cinco
meses. Os animais foram divididos em grupo Controle, o qual recebeu diariamente
sal iodado (5g de NaCl/animal + 0,2mg I kg
-1
matéria seca), e Tratado, que recebeu
sal iodado adicionado de fluoreto de sódio (4,7mg F kg
-1
de peso corporal). Aos 150
dias de tratamento foram realizadas coletas de sêmen e, em seguida, os animais
foram eutanasiados. Na comparação entre o grupo Controle e o Tratado não foram
observadas diferenças no percentual de motilidade, vivos:mortos e morfologia
espermática; na concentração da glutationa reduzida seminal; no teor de zinco
seminal, no peso testicular, na morfometria e histologia do testículo, cauda do
epidídimo e canal deferente. A concentração de substâncias reativas ao ácido
tiobarbitúrico (TBARs) e o teor de cobre no sêmen foram menores (P<0,05) no grupo
Tratado. Conclui-se que a administração crônica de flúor para ovinos jovens não
afeta a capacidade reprodutiva de uma forma geral. Entretanto, os dados sugerem
I
Departamento de Clínica de Grandes Animais, Universidade Federal de Santa Maria (UFSM),
Campus Camobi, Santa Maria, RS, Brasil. CEP 97105900. E-mail: [email protected].br. * Autor para
correspondência.
II
Departamento de Medicina Veterinária, Universidade de Passo Fundo, Passo Fundo, RS, Brasil.
III
Departamento de Medicina Veterinária, Universidade do Oeste de Santa Catarina, Xanxerê, SC,
Brasil.
51
que o flúor pode reduzir a lipoperoxidação e os teores de cobre que são essenciais
para a capacitação espermática e fertilização.
Palavras-chave: flúor, ovino, reprodução, histologia, TBARs, glutationa reduzida.
ABSTRACT
The objective of present study was to evaluate different reproductive
parameters of ram lambs treated with sodium fluoride. Spermogram, indicators of
seminal oxidative profile, seminiferous tubules diameter and cell height of the
testicular epithelium, epididimus and vas deferens were analyzed. Twelve, 5 month
old ram lambs were used. They were allocated into one of two experimental groups:
Control, which received daily iodized salt (5g NaCl/animal + 0.2mg I kg
-1
DM); and
Treated, which received (5g NaCl/animal + 0.2mg I kg
-1
DM + 4.7 mg F kg
-1
BW).
After 150 days of treatment, animals went through a complete andrological exam,
and were euthanized on the next day. No differences were observed in sperm
motility, dead: alive ratio and morphology between control and treated group. Also,
seminal concentration of reduced glutathione and zinc, as well as, testicular weight,
histology and morphometry of testicles, caudal portion of epididimus and vas
deferens did not differ between groups. The seminal concentration of thiobarbituric
acid reactive substances (TBARs) and seminal copper levels were lower (P<0.05) in
the treated group. We conclude that chronic fluoride administration to lambs does not
affect reproductive capacity as a whole. However, the data suggest that fluoride can
induce a reduction in seminal lipoperoxidation and copper levels with are essential for
sperm capacitation and fertilization.
Key words: fluoride, sheep, reproduction, histology, TBARs, reduced glutathione.
INTRODUÇÃO
A intoxicação crônica de flúor (F) em ruminantes pode ser observada no caso
de consumo contínuo de suplementos minerais contendo alto teor de F; consumo de
água rica em F e pastejo em forragens contaminadas com F, adjacentes às
indústrias (UNDERWOOD & SUTTLE, 1999). Pesquisas têm sido conduzidas para
52
avaliar os diferentes efeitos biológicos relacionados à exposição crônica ao F,
incluindo fluorose dental e fluorose esquelética (CHINOY & SEQUEIRA, 1989). No
entanto, os efeitos do F sobre a reprodução, acarretando redução da fertilidade, são
conflitantes (LI et al., 1987; GHOSH et al., 2002).
A administração de F resulta na sua absorção e transporte, via sangüínea,
aos tecidos e órgãos, podendo causar mudanças estruturais e funcionais (CENESIZ
et al., 2005). No sistema reprodutivo dos machos é possível que a rota do F
proveniente do sangue seja o citoplasma das células epiteliais e, posteriormente, o
ejaculado (ZAKRZEWSKA et al., 2002). A permeabilidade da barreira testicular pode
ser atravessada durante uma longa exposição ao F, causando danos
espermatogênicos e resultando em interrupção da espermatogênese (SUSHEELA &
KUMAR, 1991).
Mudanças na qualidade espermática induzidas pelo F o descritas in vivo e
in vitro em algumas espécies como rato, camundongo, coelho, cobaia e homens
(WAN et al., 2006). Entretanto, os resultados experimentais diferem. Algumas
descrições indicam que o F não afeta a qualidade espermática de ratos (SPRANDO
et al., 1997; COLLINS et al., 2001) e camundongos (DUNIPACE et al., 1989). Em
outros experimentos, sugere-se que o F pode reduzir a qualidade espermática e a
fertilidade (GHOSH et al., 2002; BATAINEH & NUSIER, 2006; WAN et al., 2006;
HUANG et al., 2007). Uma das hipóteses é que isso ocorra devido à intensificação
da geração de radicais livres e da peroxidação lipídica, e à alteração do sistema
antioxidante, em decorrência dos efeitos tóxicos do F (PATEL & CHINOY, 1998).
Esta discrepância entre resultados ainda pode ser devido a diferenças entre as
espécies utilizadas como modelo experimental e no tipo, duração e dosagem do
tratamento (LI et al., 1987; DUNIPACE et al., 1989).
Em ovinos, quase todos os experimentos conduzidos para avaliar a ação do F
sobre o sistema reprodutivo foram realizados in vitro (ZAKRZEWSKA et al., 2002).
Neste contexto, o presente estudo teve por objetivo avaliar as características
espermáticas, os indicadores do metabolismo oxidativo do men, o diâmetro dos
túbulos seminíferos e a altura do epitélio testicular, epididimário e do canal deferente
e ovinos tratados com fluoreto de sódio.
53
MATERIAL E MÉTODOS
Foram utilizados 12 ovinos, machos, mestiços das raças Texel x Ile de
France, com idade aproximada de cinco meses e peso vivo de 22 a 25kg. Os
animais foram mantidos em baias com piso ripado e receberam como dieta base o
equivalente a 3% do peso vivo de feno de alfafa e água ad libitum. Após o período
de adaptação de 15 dias, os animais foram divididos em grupos: Controle (n=6) e
Tratado (n=6). O primeiro grupo recebeu sal iodado (5g de NaCl/animal + 0,2mg I kg
-
1
matéria seca) e o segundo, recebeu sal iodado adicionado de fluoreto de sódio
(4,7mg F kg
-1
de peso corporal). Os sais foram diluídos em água destilada e
administrados através de sonda oro-esofágica, diariamente, por um período de 150
dias. A dose foi ajustada a cada 14 dias, de acordo com o peso dos ovinos.
Quinzenalmente, os ovinos foram avaliados clinicamente quanto ao aspecto dentário
para verificar possíveis alterações características de fluorose.
No final do período experimental, aos 150 dias de tratamento, foram
realizadas duas coletas de sêmen, mediante eletroejaculação, com intervalo de oito
horas. A primeira amostra de sêmen foi submetida à centrifugação para obtenção do
plasma seminal para posterior análise de cobre (Cu) e zinco (Zn). Essas
determinações foram realizadas por Espectrometria de Massa com Plasma
Indutivamente Acoplado (ELAN
®
DRC II- PerkinElmer SCIEX, Concord, Canadá), de
acordo com a técnica recomendada por EATON et al. (1995).
A segunda amostra de sêmen foi fracionada. Uma alíquota foi utilizada para
avaliação das características seminais: motilidade progressiva, viabilidade
(vivos:mortos) e morfologia espermática, conforme metodologias citadas por SILVA
et al. (1993). A outra alíquota de sêmen foi acondicionada em nitrogênio líquido (-
196 °C), imediatamente após a coleta, sem adição de diluidores ou crioprotetores,
para posterior análise da lipoperoxidação e da concentração da glutationa reduzida
(GS). A peroxidação lipídica foi determinada de acordo com o método de formação
de espécies reativas ao ácido tiobarbitúrico (TBARs), quantificada utilizando a
metodologia descrita por OHKAWA et al. (1979). A determinação da concentração
da GS, através dos grupamentos tióis não-protéicos (NPTH), baseou-se na redução
do ditionitrobenzeno, conforme descrito por ELLMAN (1959). As análises
bioquímicas foram realizadas por meio de espectrofotometria.
54
Ao final do experimento, os animais foram eutanasiados e partes do sistema
reprodutivo foram removidas para posterior análise. Os testículos dos animais foram
pesados e após, o testículo, a cauda do epidídimo e o canal deferente direito de
cada animal foi fixado em Solução de Bouin’s para posterior exame histológico. As
lâminas foram coradas com hematoxilina-eosina. A histomorfometria dos órgãos foi
efetuada mediante análise do diâmetro dos túbulos seminíferos e da altura do
epitélio seminífero, epididimário e do canal deferente (MOURA et al., 2006). Este
procedimento foi realizado com ocular micrométrica (Leica, Heildeberg, Alemanha)
através de microscópio de luz. Considerou-se para a medição 10 estruturas
histológicas (com repetição), sendo a leitura efetuada em cinco campos (aumento de
100x), totalizando 100 estruturas analisadas. Não foi considerado na análise o índice
de retração linear.
Os dados foram expressos em média ± desvio padrão. As diferenças entre os
grupos Controle e Tratado foram analisadas pelo teste t de Student.
RESULTADOS E DISCUSSÃO
A dose de F utilizada neste experimento (4,7mg F kg
-1
de peso corporal) foi
baseada em estudo prévio realizado por KESSABI et al. (1986) em ovinos, no qual
foi capaz de produzir um quadro de fluorose (dental e esquelética) nos animais. No
presente experimento, os ovinos tratados com F não apresentaram alterações
passíveis de fluorose. Todos os animais apresentaram apetite normal, crescimento
regular e bom estado corporal, atingindo condição de abate ao final do experimento.
Na avaliação seminal não foi observada diferença (P>0,05) no percentual de
espermatozóides veis, vivos e com defeitos entre os animais do grupo Controle e
do Tratado. A única anormalidade espermática observada, em ambos os grupos, foi
cauda enrolada (Tabela 1). Esse defeito espermático pode ter ocorrido como um
artefato de coleta, em conseqüência de um possível choque térmico (SILVA et al.,
1993). Estudos em animais de laboratório demonstraram que o consumo de NaF na
água de beber (5, 10 e 150ppm) diminui a qualidade espermática (CHINOY et al.,
1995; CHINOY et al., 1997; PUSHPALATHA et al., 2005; WAN et al., 2006), bem
como induz alterações histológicas no epitélio seminífero (WAN et al., 2006). Em
animais de produção, experimento in vitro com sêmen ovino, foi observado
decréscimo na motilidade espermática após adição de diferentes concentrações de
55
NaF (20, 100, 200µmol L
-1
e 0,1mol L
-1
) (ZAKRZEWSKA et al., 2002). Embora os
efeitos negativos do F sobre a qualidade espermática sejam relatados, os resultados
experimentais diferem. ORTIZ-PÉREZ et al. (2003), em estudo realizado para avaliar
a qualidade seminal de homens consumindo diariamente alta (13,4 a 27,4mg F/dia)
e baixa dose de F (2-13mg F/dia), não observaram diferença na percentagem de
motilidade, viabilidade e morfologia espermática entre os grupos, mantendo-se os
parâmetros dentro da normalidade.
As concentrações de TBARs, GS, Cu e Zn encontradas no sêmen dos
animais deste experimento estão expressas na tabela 1. A concentração de TBARs
foi menor (P<0,01) no sêmen dos animais tratados com NaF, indicando redução da
peroxidação lipídica. KRECHNIAK & INKIELEWICZ (2005), investigando a inter-
relação entre a concentração de F e de radicais livres em diferentes sistemas,
verificaram que, na maioria dos casos, correlação positiva (r=0,84) entre a
concentração de F e de TBARs. As espécies reativas ao oxigênio (EROs) podem
causar efeitos benéficos ou prejudiciais à função espermática, dependendo da
natureza e de sua concentração. Em condições fisiológicas, os espermatozóides
produzem pequenas quantidades de EROs necessárias à capacitação e reação
acrossômica (AGARWAL & PRABAKARAN, 2005).
Em relação à concentração da GS no sêmen, não foi constatada diferença
significativa (P>0,05) entre os grupos. Provavelmente, essa similaridade de
resultados esteja relacionada à concentração de TBARs verificada. Uma vez que
não houve incremento na peroxidação lipídica, também não houve necessidade de
uma resposta adaptativa por parte da GS. Segundo CHLUBEK (2003), elevados
teores de F podem inibir a geração de EROs. Esse fato pode justificar a baixa
concentração de TBARs verificada, neste experimento, nos animais do grupo
Tratado. De acordo com a literatura, a dose de F que foi utilizada é considerada
elevada para a espécie ovina (UNDERWOOD & SUTTLE, 1999). BHANUPRAKASH
(2004) não verificou alteração no sistema antioxidante e na peroxidação lipídica no
sangue de homens com fluorose e animais intoxicados experimentalmente com F.
Por outro lado, KALYANALAKSHMI et al. (2007) observaram incremento na
lipoperoxidação e na redução do potencial do sistema antioxidante celular no sangue
de ratos com fluorose. Nessa espécie, resultado similar foi verificado por
SHIVARAJASHANKARA et al. (2001), no tecido testicular. Esta diferença entre
resultados pode advir de alguns fatores como espécie animal utilizada, dose, forma e
56
tempo de ingestão do F (RZEUSKI et al., 1998). De acordo com ZAYAS et al. (2000),
em relação ao sistema reprodutivo, a determinação de indicadores do metabolismo
oxidativo proporciona informação suplementar sobre a qualidade da
espermatogênese, contribuindo para o diagnóstico de fertilidade. Nesse
experimento, a avaliação do perfil oxidativo do plasma seminal talvez tenha sido o
parâmetro mais sensível para detectar as alterações reprodutivas iniciais
decorrentes da administração do F.
A concentração de Cu no sêmen foi menor (P<0,05) no grupo Tratado do que
no Controle, enquanto a concentração de Zn o diferiu (P>0,05) entre os grupos.
KHANDARE et al. (2005), analisando amostras sangüíneas de coelhos tratados com
150ppm de F na água de beber, observaram decréscimo do teor de Cu. Ambos os
elementos analisados (Cu e Zn) são essenciais para a formação da enzima
antioxidante superóxido dismutase (SOD). A redução de um destes minerais pode
reduzir a atividade da SOD (UNDERWOOD & SUTTLE, 1999). No presente estudo,
a redução na concentração de Cu seminal constatada nos animais tratados poderia
induzir a uma menor atividade desta enzima. Contudo, isso não de ser avaliado
devido à insuficiência de amostra.
Os resultados referentes a peso testicular e histomorfometria do testículo,
cauda do epidídimo e canal deferente estão expressos na tabela 2. Quanto ao peso
testicular, não houve diferença entre os grupos. Esse resultado corrobora com o
observado por BATAINEH & NUSIER (2006), cujo peso testicular dos ratos não foi
afetado pelo tratamento com 100 e 200ppm de NaF, durante 12 semanas. Contudo,
aumento no peso testicular foi observado por GHOSH et al. (2002) em ratos tratados
com NaF (20mg kg
-1
de peso vivo por 29 dias). Esses autores sugeriram que esse
incremento seja devido ao acúmulo de fluído no testículo, associado à dilatação dos
túbulos seminíferos observada na avaliação histológica. DAS SARKAR et al. (2006),
utilizando a mesma espécie, dose e tempo de tratamento, observaram aumento de
34% no peso testicular. Comparativamente a esses estudos que utilizaram outra
espécie animal (ratos), no presente experimento, o peso testicular não foi alterado
possivelmente porque os animais eram jovens e consumiram uma menor dose de F.
Quanto à histomorfometria dos testículos, não houve diferença no diâmetro
dos túbulos seminíferos e na altura do epitélio basal entre os grupos (Figura 1 e 2).
Essa diferença também não foi observada na altura do epitélio da cauda do
epidídimo (Figura 3 e 4) e do canal deferente (Figura 5 e 6). WAN et al. (2006),
57
observaram diminuição no diâmetro dos túbulos seminíferos de ratos que receberam
NaF (150mg L
-1
) por 50, 100 e 120 dias. Além de uma dose mais elevada de NaF e
por um período maior, os ovinos do presente experimento estavam em período pré-
pubere e de puberdade inicial, sendo este um período mais susceptível aos efeitos
do NaF, diferentemente de outros estudos que utilizaram animais adultos. Este fato
corrobora a possibilidade de uma maior resistência reprodutiva dos ovinos aos
efeitos do NaF.
Neste estudo, quanto à histologia dos órgãos reprodutivos, não foram
verificadas alterações referentes à integridade das estruturas analisadas em todos
os animais. Observou-se espermatozóides no lúmen dos túbulos seminíferos, na
cauda do epidídimo e no canal deferente. CHINOY & SEQUEIRA (1989)
mencionaram que a administração crônica de F (10 e 20mg NaF kg
-1
de peso vivo,
durante 30 dias) pode causar danos na histoarquitetura dos órgãos reprodutivos,
como denudação e vacuolização das lulas. KOUR & SINGH (1980), analisando a
histologia testicular de ratos tratados com NaF na água de beber (500 e 1000ppm),
durante três meses, verificaram alterações degenerativas nos túbulos seminíferos,
como atrofia e necrose. Em coelhos, também se observou atrofia e necrose dos
túbulos seminíferos, utilizando doses de 10, 20 e 50mg F kg
-1
de peso vivo, durante
100 dias, além de deficiente diferenciação e maturação dos espermatócitos
(SHASHI, 1990).
A absorção do F e os efeitos tóxicos exercidos sobre o sistema reprodutivo
podem ser minimizados pela utilização de cálcio (CHINOY et al., 1995). Esse
elemento se liga ao F e atua como antídoto, formando complexos insolúveis
(EKAMBARAM & PAUL, 2002; ZHOU et al., 2007). No estudo realizado por CHINOY
et al. (1997) em ratos, foi efetuado inicialmente o tratamento com NaF (10mg kg
-1
de
peso corporal), durante 30 dias e, subseqüentemente, tratamento com fosfato de
cálcio (62,5mg/animal/dia), durante o mesmo período. O resultado demonstrou que o
cálcio exerce influência benéfica, restabelecendo a atividade de algumas enzimas
específicas da cauda do epidídimo (adenosina trifosfatase e succinato
dehidrogenase). No presente estudo, o cálcio o foi intencionalmente administrado
aos animais. Porém, o feno de alfafa oferecido aos animais (3% do peso vivo)
revelou teores de 18,9g kg
-1
MS de cálcio. Assim, a quantidade de Ca diariamente
consumida pelos animais era superior ao requerimento diário (2,4g kg
-1
MS) para a
espécie ovina (UNDERWOOD & SUTTLE, 1999). Talvez essa seja uma hipótese
58
para que os efeitos tóxicos do F sobre o sistema reprodutivo não tenham sido tão
evidentes e intensos nesse estudo.
CONCLUSÃO
A administração crônica de flúor para ovinos jovens não afeta a capacidade
reprodutiva de uma forma geral. Entretanto, os dados sugerem que o flúor pode
reduzir a lipoperoxidação e os teores de cobre que são essenciais para a
capacitação espermática e fertilização.
COMITÊ DE ÉTICA E BIOSSEGURANÇA
A metodologia utilizada foi aprovada pela Comissão de Ética e Biossegurança
da Universidade Federal de Santa Maria sob o parecer n° 49/2007 e os estudos com
os animais foram realizados de acordo com normas éticas.
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62
Tabela 1 - Média ± desvio padrão da motilidade, de espermatozóides vivos, da
morfologia espermática, da concentração de espécies reativas ao ácido
tiobarbitúrico (TBARs), da glutationa reduzida (GS), do cobre e do
zinco no sêmen de ovinos alimentados com sal iodado (Controle)
acrescido de fluoreto de sódio (4,7mg F kg
-1
de peso vivo, Tratado)
durante 150 dias.
Parâmetro Controle
(n=6)
Tratado
(n=6)
Motilidade (%) 56,0 ±20,7 51,7 ± 26,4
Espermatozóides vivos (%) 65,4 ± 28,5 68,9 ± 3,8
Defeito total (%) 11,6 ± 8,2 13,2 ± 10,3
TBARs
(nmol MDA ml
-
1
)
0,77 ± 0,2 0,37 ± 0,1*
GS
(nmol L
-
1
NPTH)
8,5 ± 2,4 7,7 ± 0,8
Cobre
(µmol L
-
1
)
12,5±9,4 3,0 ± 1,5**
Zinco
(µmol L
-
1
)
21,4 ± 12,2 14,6 ± 8,9
* P<0,01; ** P<0,05
63
Tabela 2 - Média ± desvio padrão do peso testicular e do diâmetro do túbulo
seminífero e altura do epitélio do testículo, epidídimo e canal deferente
de ovinos alimentados com sal iodado (Controle) acrescido de fluoreto
de sódio (4,7mg F kg
-1
de peso vivo, Tratado) durante 150 dias.
Parâmetro Controle
(n=6)
Tratado
(n=6)
Peso Testicular (g) 364 ± 49,6 376 ± 108,7
Diâmetro túbulo seminífero (µm)
Altura epitélio seminífero (µm)
208,4 ± 25,5
65,0 ± 1,2
195,9 ± 5,8
63,7 ± 2,9
Altura epitélio epididimário (µm)
23 ± 0,5 24 ± 0,5
Altura epitélio do canal deferente (µm)
26,1 ± 8,3 23,4 ± 7,9
64
Figura 1 - Túbulo seminífero de um animal do grupo
Controle.
Figura 2 - Túbulo seminífero de um animal do grupo
Tratado com fluoreto de sódio.
65
Figura 3 - Cauda do epidídimo de um animal do
grupo Controle.
Figura 4 - Cauda do epidídimo de um animal do
grupo Tratado com fluoreto de sódio.
66
Figura 5 - Canal deferente de um animal do grupo
Controle.
Figura 6 - Canal deferente de um animal do grupo
Tratado com fluoreto de sódio.
67
6 DISCUSSÃO GERAL
No Rio Grande do Sul, para ruminantes criados em regime extensivo, o
método de suplementação mineral mais utilizado é o fornecimento de suplementos
minerais, colocados em cochos de livre acesso (LOPES; TOMICH, 2001). É de
conhecimento geral que a carência de minerais ocupa lugar de destaque dentre os
fatores responsáveis pela baixa produtividade na atividade pecuária brasileira
(TOKARNIA, 2000).
A deficiência mais freqüente nas pastagens e, sem dúvida, a de maior
repercussão econômica é a de P (McDOWELL, 1999). Como o P e F participam da
mesma molécula de apatita, as disponibilidades biológicas de ambos estão
interligadas. Se por um lado, o primeiro é de interesse biológico, o segundo, deve
estar presente respeitando um teor máximo. O F é tóxico para ruminantes e afeta
principalmente os ossos e dentes do animal (UNDERWOOD; SUTTLE, 1999; LI,
2003; KROOK; JUSTUS, 2006). Contudo, vários estudos em humanos e em animais
apontam para o efeito do F sobre o metabolismo hepático, renal, cerebral,
tireoideano e reprodutivo. Muitas dessas alterações são inaparentes, porém, o
desequilíbrio metabólico gerado pode incrementar o risco de desenvolvimento de
efeitos adversos (LI, 2003).
Neste estudo, a administração crônica de NaF, na dose diária de 4,7mg F/Kg
de peso corporal, por um período de 150 dias, induziu ao acúmulo desse elemento
nos ossos. Os ovinos tratados com F foram avaliados clinicamente quanto ao
aspecto dentário (avaliação quinzenal) e não foram observadas alterações
características de fluorose, apesar das concentrações urinárias e ósseas de F serem
condizentes com este quadro. Em estudo prévio em ovinos (KESSABI et al., 1986) a
mesma dose foi capaz de produzir elevação nos teores de F nos dentes e ossos e
ainda lesões em órgãos como fígado e rins. No presente experimento, a ingestão
prolongada de altas doses de F provocou um aumento da concentração sangüínea
desse mineral, havendo simultaneamente uma elevada excreção urinária de F, mas
não houve qualquer sinal evidente de hepatotoxicidade. Quando foi estudado o
sistema reprodutivo dos animais, observou-se que a administração crônica de F não
afetou a histomorfometria reprodutiva e a produção e viabilidade espermática.
68
Entretanto, os dados sugerem que o F pode ter reduzido a lipoperoxidação e os
teores de cobre que são essenciais para a capacitação espermática.
Dentre os nutrientes minerais, o P se destaca pela importância das funções
que desempenha no organismo e pela freqüência e severidade de sua deficiência
nas forrageiras tropicais e nos animais (TOKARNIA, 2000; LOPES; TOMICH, 2001).
A necessidade inegável de suplementar P aos ruminantes sob condição de pastejo,
praticamente opõe-se ao elevado custo das fontes que geralmente fornecem este
elemento nos suplementos.
Tem-se discutido nos últimos anos, a utilização de fontes alternativas de P
(fosfatos de rocha e superfosfato triplo) nos suplementos minerais destinados à
alimentação animal, no intuito de baixar esses custos (LOPES; TOMICH, 2001).
Contudo, tais produtos apresentam certas limitações, relacionadas aos teores e
biodisponibilidade de P, inferiores aos de outras fontes já consagradas (fosfato
bicálcico) e também quanto aos teores de F, superiores (UNDERWOOD; SUTTLE,
1999). Porém, mesmo assim essas fontes alternativas têm potencial para utilização
na suplementação de ruminantes, sob certas condições (LOPES; TOMICH, 2001).
O F é um elemento tóxico, de efeito acumulativo, podendo decorrer anos para
que seus efeitos adversos se manifestem no animal. Esses efeitos podem variar
desde sinais característicos, como alterações dentárias e ósseas, até condições
brandas, difíceis de serem diagnosticadas. Contudo, os sinais de toxicidade do F
podem ser revertidos pela descontinuidade da suplementação com a fonte deste
elemento (McDOWELL, 1999). Ainda de se considerar que o F se apresenta no
fosfato de rocha sob uma forma química que o torna menos biodisponível para os
animais, reduzindo os riscos dos efeitos deletérios deste elemento (UNDERWOOD;
SUTTLE, 1999). Aliado a isso, o fato de que os fosfatos de rochas brasileiros
apresentam origem (ígnea) e características químicas diversas aos fosfatos já
estudados em outros países (origem sedimentar) e, no que tange os teores de F,
apresentam níveis marcantemente inferiores, cerca de 30 a 60% (LOPES; TOMICH,
2001).
Outro aspecto importante a ser considerado é que os teores de tolerância
descritos para animais foram baseados na toxicidade do F sob forma solúvel, como
é o caso do NaF. Esse elemento é cerca de duas vezes mais tóxico do que o F
contido nas rochas fosfáticas, nas quais o elemento geralmente se encontra na
forma de fluoreto de cálcio (UNDERWOOD; SUTTLE, 1999). Cabe ressaltar que, no
69
presente experimento, foi utilizado não uma fonte de F mais biodisponível (NaF)
para os animais, mas também uma dosagem de F aproximadamente três vezes
superior (164,7mg F) à quantidade que os ovinos ingerem diariamente no
suplemento mineral (60mg F), considerando um consumo de 30g/animal/dia de um
suplemento contendo 2.000mg F/Kg do produto. Os animais utilizados foram
altamente tolerantes aos efeitos do F, o que em parte, pode ser devido ao fato de
serem ovinos jovens (MILHAUD et al., 1984). Todos os animais apresentaram
apetite normal, crescimento regular e um bom estado corporal, atingindo condição
de abate ao final do experimento.
Com base nos resultados deste estudo, pode-se afirmar que cordeiros jovens
poderiam ser suplementados, por um período de 150 dias, com fontes alternativas
de P, sem interferência do F sobre a função e histologia hepática. Entretanto, em
relação à função reprodutiva, a administração crônica de F deve ser realizada com
cautela. Embora não tenham ocorrido alterações aparentes no exame andrológico
(motilidade, viabilidade, morfologia), houve mudanças no perfil oxidativo do sêmen
capazes de ocasionar redução temporária na fertilidade. De acordo com Zayas et al.
(2000), a determinação de indicadores do metabolismo oxidativo proporciona uma
informação suplementar sobre a qualidade da espermatogênese. Nesse
experimento, a avaliação do perfil oxidativo do plasma seminal talvez tenha sido o
parâmetro mais sensível para detectar as alterações reprodutivas iniciais
decorrentes da administração do F. Outro fator de importância na reprodução é a
libido masculina. Araibi et al. (1989) observaram que ratos tratados com F (100 e
200mg F/kg de peso corporal) demonstraram menor interesse pelas fêmeas. Cabe
ressaltar que os efeitos tóxicos do F sobre o sistema reprodutivo são, em parte,
reversíveis e uma vez cessada a administração, as funções reprodutivas e a
fertilidade tendem a retornar ao normal (CHINOY et al., 1997a).
Um outro aspecto que deve ser considerado no metabolismo do F é o tipo de
dieta e suplementação mineral ofertada aos animais, pois alguns elementos minerais
podem exercer interações sinérgicas ou antagônicas com o F. Um exemplo de
elemento antagônico é o Ca (McDOWELL, 1999; UNDERWOOD; SUTTLE, 1999). A
dieta com alta concentração desse elemento promove uma redução na absorção
gastrintestinal de F, devido à formação de complexos insolúveis com esse elemento
(MAGUIRE et al. 2004). Estudo sugere a parcial recuperação de efeitos tóxicos do F
durante a suplementação de Ca (DAS SARKAR et al., 2006).
70
No presente experimento, o Ca não foi intencionalmente administrado aos
animais. Porém, esses estavam consumindo como dieta base o equivalente a 3% do
peso vivo de feno de alfafa, cuja análise revelou teores de Ca de 18,9g/kg MS.
Assim, a quantidade de Ca diariamente consumida pelos animais era superior (7,9
vezes) ao requerimento diário para a espécie e categoria em questão, que é de
2,4g/kg MS (UNDERWOOD; SUTTLE, 1999). Talvez essa seja uma hipótese para
que os efeitos tóxicos do F não tenham sido o evidentes e intensos nos
experimentos realizados.
71
7 CONCLUSÕES
Nas condições em que o estudo foi conduzido, de um modo geral, é possível
concluir que a administração crônica de flúor induz ao acúmulo desse elemento nos
ossos, mas isso parece não ser nocivo aos animais. A capacidade orgânica de
acúmulo ósseo e excreção urinária do flúor nos ovinos jovens é diferente de outras
espécies animais, não podendo ser aplicados resultados entre espécies, pois o
efeito do flúor sobre o metabolismo não ocorre na mesma forma e intensidade. A
administração crônica de flúor para ovinos jovens não afeta a estrutura tecidual do
sistema reprodutivo, bem como a qualidade seminal. Entretanto, alterações
inaparentes relacionadas ao perfil oxidativo seminal podem ocorrer, interferindo na
fertilidade dos animais.
72
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