Efeitos do tabagismo na reprodução do Caenorhabditis elegans

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Glória Marinho Avelar
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1 Página26 Efeitos do tabagismo na reprodução do Caenorhabditis elegans Carlos Eduardo Silveira Cezar, George Lucas Sá Polidoro, Jamile de Moura Bubadué, Micheli Scalon & Pedro Augusto Thomas. Trabalho realizado, no ano de 2010, pelos acadêmicos do primeiro semestre do curso de Ciências Biológicas Núcleo Comum/ UFSM, na disciplina de Biologia Celular. RESUMO Com o intuito de verificar quais os efeitos da nicotina e das outras substâncias tóxicas do cigarro no nematódeo Caenorhabditis elegans, foram feitas colônias do organismo para expô-los às substâncias prejudiciais relacionadas ao tabagismo em placas de Petri contendo colônias do animal. Chegou-se a conclusão de que a reprodução dos nematódeos expostos ao cigarro decresce, observamos isso comparando a placa exposta a fumaça (sem ovos) com a placa destinada ao controle (com muitos ovos). Os nematódeos que foram expostos a pastilha de nicotina não sofreram decréscimo na sua reprodução. Palavras-chave: Caenorhabditis elegans, nicotina, cigarro, reprodução. Introdução O Caenorhabditis elegans é um nematóide microscópico de vida livre. Este animal tem versões rudimentares de sistemas fisiológicos digestório, nervoso, muscular, reprodutivo presentes no ser humano, a sua reprodução ocorre rapidamente e seu ciclo de vida dura de duas a três semanas. O animal, antes de morrer, apresenta sinais de envelhecimento, sendo assim, comparável ao ser humano nos aspectos citados (Riddle, et al, 1997). Sabe-se que o tabagismo afeta o desempenho do sistema reprodutor do ser humano, incapacitando a ereção. O uso de cigarro durante a gestação pode causar danos ao feto, inclusive o aborto (Fonte: Site Sabincor). Visando compreender os efeitos da nicotina, tanto quanto das outras propriedades presentes no cigarro, foram feitas uma série de experimentos com C. elegans. Metodologia 1. Organismos utilizados Utilizamos o nematóide Caenorhabditis elegans como organismo modelo. 2. Cultivo do Caenorhabditis elegans Foram necessárias três placas de Petri para realizar o cultivo do C. elegans. Realizamos o cultivo de bactérias em ágar que servem de alimento aos animais e lá replicamos os nematódeos que foram cedidos a nós por alunos que já trabalhavam com os animais na Universidade Federal de Santa Maria. A replicação dos nematódeos consiste em pegar uma parte do meio cedido, cortá-lo e colocá-lo em uma placa nova com bactérias cultivadas em ágar.

2 Página27 3. Exposição a nicotina e ao cigarro A. Para a exposição dos nematódeos à nicotina isolada foi usada uma pastilha de nicotina da marca Polacrilex (encontrada em qualquer farmácia) cada pastilha de nicotina de 2mg contém: 11,111mg de nicotina, equivalentes a 2mg de nicotina. no meio de cultura dos animais. A dissolução foi feita até atingir a concentração de 0.4mg de nicotina a cada 2ml de água. Essa quantidade de solução, 2ml, foi inserida no meio do animal por dia. B. Para a exposição dos nematódeos Caenorhabditis elegans às toxinas presentes no cigarro, foi elaborada uma "máquina de fumar" (Figura 1) com base no modelo disponibilizado pelo site Revista Escola (Figura 2). A máquina foi feita com uma garrafa de água, preenchida com água até ¼ do seu volume, mais duas mangueiras, uma em contato com a água (onde é posto o cigarro) e outra sem contato com a água (por onde saia a fumaça). A máquina foi vedada com fita isolante. O cigarro, o qual expomos o animal foi da marca Free Azul (Alcatrão: 4mg; Nicotina: 0.4mg; Monóxido de Carbono: 5mg). A colônia destinada a exposição a fumaça recebeu a quantidade de fumaça equivalente a um cigarro por dia. Figura 2. Modelo da máquina de fumar da Revista Escola. Quando iniciamos os experimentos o objetivo principal era observar as diferenças da reprodução do C. elegans em diferentes situações: 1. No meio normal, sem nenhuma alteração. 2. No meio afetado com uma solução de pastilha de nicotina diluída em água com concentração de nicotina de, aproximadamente, 0.4mg. Sendo exposto a essa concentração uma vez ao dia. 3. No meio afetado com fumaça do cigarro da marca Free do tipo Azul, com concentração de nicotina de, também, 0.4mg. Sendo exposto à fumaça equivalente a de um cigarro por dia, através da máquina de fumar. Resultados Figura 1. Fotografia da maquina de fumar. No inicio do desenvolvimento dos experimentos vimos que não era possível fazer a contagem de animais por se desenvolverem e reproduzirem muito rapidamente, e, portanto, sendo dificultoso e impreciso o trabalho de contagem. Outro problema enfrentado foi que não foi possível observar o desenvolvimento do animal durante seu período embrionário,

3 Página28 por este ser um período rápido demais e de difícil visualização. Sobretudo ainda obtivemos algumas diferenças visíveis na locomoção dos vermes e ainda uma diminuição visível e significativa de animais na cultura afetada com fumaça de cigarro, o que seria um indicador de problemas de reprodução, neste caso. Materiais e Métodos Primeiramente repicamos os animais no meio preparado com bactérias propícias a sua alimentação durante o período em que foram realizados os experimentos. Esperamos, então, quatro dias para começar com os experimentos, com o objetivo de que os nematódeos atingissem um número significativo de animais para começar a exposição. Pode ser observado na Figura 3 A o meio com C. elegans destinados ao controle. Na Figura 3 B a cultura destinada à exposição à fumaça e na Figura 3 C o meio com os animais que foram usados para fazer a exposição à solução de pastilhas de nicotina. Todas as fotos referentes a Figura 3 foram tiradas antes do começo dos experimentos. No dia em que foi feita a primeira exposição os animais não sofreram nenhum tipo de alteração aparente tanto na cultura exposta com nicotina como a com fumaça de cigarro. Entretanto, observamos às expostas as soluções de nicotina, provavelmente pela presença de mais água no meio, se locomoviam mais rapidamente. No segundo dia de exposição, os C. elegans do tratamento com fumaça pareciam estar se locomovendo mais lentamente. No meio existia inúmeros ovos, inúmeros animais pequenos e alguns adultos. No meio onde foi adicionada a solução com pastilhas de nicotina, foi facilmente observado o aumento da velocidade de locomoção do animal, entretanto alguns pareciam um pouco desorientados, faziam movimentos contínuos, tais como espasmos, na cauda e cabeça, sem mover o corpo de lugar. O controle permaneceu completamente inalterado e os animais pareciam estar sob seu comportamento normal, sendo possível a comparação com as demais placas de Petri. No terceiro dia, observamos uma diminuição de indivíduos na placa em que estava sofrendo exposição ao cigarro. As outras duas placas, do controle e pastilha, ainda estavam como nos dias anteriores. No 4º e 5º dias houve um intervalo no experimento, ou seja, não houve exposição dos animais a nenhum tipo de substância. No 6º dia os nematódeos sofreram mais uma exposição e no 7º dia foi observada uma diminuição ainda maior de nematódeos na placa de Petri destinada a exposição a fumaça, sugerindo que as substâncias tóxicas do cigarro provavelmente afetem a reprodução dos animais de alguma forma. As demais placas pareciam estar se reproduzindo normalmente, pois foi observado a presença de ovos em ambas as placas de controle e de exposição a pastilha de nicotina. No último dia do experimento, os vermes não foram expostos aos tratamentos e só foram observados. O meio dos C. Elegans que estavam sendo expostos à solução com pastilha de nicotina e água foi profundamente afetado, dificultando a visualização dos animais, porém eles ainda se reproduziam normalmente (Ver Figura 4F). Os nematódeos presentes no controle ainda pareciam estar se reproduzindo normalmente (Ver Figura 4 D). Os vermes que estavam sendo destinados a exposição ao cigarro foram quase todos mortos, sem ser encontrado um número significativo de animais na placa (Ver Figura 4 E).

Página29 Conclusão Chegou-se a conclusão de que a reprodução dos nematódeos expostos ao cigarro decresce, observamos isso comparando a placa exposta a fumaça (sem ovos) com a placa destinada ao

4 Página29 Conclusão Chegou-se a conclusão de que a reprodução dos nematódeos expostos ao cigarro decresce, observamos isso comparando a placa exposta a fumaça (sem ovos) com a placa destinada ao controle (com muitos ovos). Os nematódeos que foram expostos a pastilha de nicotina não sofreram decréscimo na sua reprodução. Figura 4 D: Nematódeos presentes no controle, que ainda se reproduziam normalmente. E: A placa exposta a fumaça do cigarro, onde a maioria dos animais estavam mortos e não havia presença de ovos. F: Placa de Petri com solução de nicotina, difícil visualização dos animais, porém uma reprodução normal ainda era observada. Figura 3 - A: o meio de C. elegans destinado ao controle; Figura B: O meio destinado à exposição à fumaça; Figura C: o meio reservado para exposição à solução de pastilhas de nicotina.

5 Página30 Referências RIDDLE, DONALD L, C. Elegans II, New York, USA, Site Sabincor. Disponível em: cont=22. Acessado em: 05/05/2010. Site Revista Escola. Disponível em: Acessado em: 30/03/2010.

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