Efeitos da exposição in utero e lactacional ao diisopentil ftalato (DiPeP) sobre o sistema reprodutor de ratos

Abstract

Resumo: Os ésteres de ftalatos são produtos químicos industriais utilizados principalmente como plastificantes no policloreto de polivinila (PVC) e usualmente encontrados em inúmeros produtos de uso comum como embalagens para alimentos, cosméticos e produtos de higiene pessoal, medicamentos, brinquedos e equipamentos médicos. A toxicidade desses compostos é preocupante para a saúde humana e animal visto que muitos ftalatos são potencialmente tóxicos para o sistema reprodutor masculino, especialmente no período pré-natal, durante janelas críticas para diferenciação sexual dependente de andrógenos. Em um estudo prévio conduzido pelo nosso laboratório em Curitiba, foi observada alta exposição de gestantes brasileiras a vários ftalatos mas, em particular, ao diisopentil Ftalato (DiPeP). Esse composto usualmente não é encontrado em estudos de biomonitoramento de outras populações mundiais, indicando uma ocorrência única no Brasil, o que resulta em escassez de dados acerca da sua toxicidade endócrina e reprodutiva. Foi demonstrado, ainda, que esse ftalato é capaz de reduzir a produção de testosterona testicular fetal em ratos de maneira dosedependente. Baseando-se nesses dados, o objetivo deste estudo foi investigar se a exposição intrauterina e lactacional a DiPeP é capaz de causar alterações reprodutivas em ratos. Para isso, ratas Wistar prenhes (9-11/grupo) foram expostas via gavagem a veículo (óleo de canola) e quatro doses (1, 10, 100 e 300 mg/kg/dia) de DiPeP entre o 10º dia de gestação e o 21º dia pós-natal (desmame). Os descendentes machos foram avaliados quanto à distância anogenital (AGD) e idade na separação prepucial (PPS), dois marcadores sexuais dependentes de andrógenos. Na puberdade (60-65 dias) e idade adulta (145-150 dias), dois descendentes de cada ninhada tiveram a massa absoluta e relativa de seus órgãos andrógeno-dependentes e os níveis plasmáticos de testosterona registrados. Nos animais adultos, investigouse também a produção espermática diária e a histopatologia dos testículos. Sinais de toxicidade fetal foram observados na dose mais alta (300 mg/kg), com a ocorrência de abortos em mais de 50% das progenitoras, o que resultou em um pequeno tamanho amostral, prejudicando sua inclusão nas análises estatísticas. A massa absoluta e relativa da vesícula seminal foi reduzida nos grupos expostos ao DiPeP na dose de 10 e 100 mg/kg/dia e a produção diária de espermatozóides foi significativamente reduzida nos animais expostos a 100 mg/kg/dia. Túbulos atróficos e vacuolizados foram observados em um testículo macroscopicamente pequeno de um animal exposto a DiPeP 100 mg/kg/dia e, na maior dose (300 mg/kg/dia), o testículo de um animal apresentou áreas disgenéticas (mal formadas), apesar do tamanho testicular normal. Em conjunto, esses resultados indicam que o DiPeP, um ftalato relevante para o cenário brasileiro de exposição humana, induz toxicidade fetal e efeitos antiandrogênicos em ratos. Palavras-chave: Desreguladores endócrinos; Ftalatos; Diisopentil ftalato (DiPeP); Toxicidade Reprodutiva; Antiandrogênico; Ratos Wistar.

Abstract: Phthalate esters are industrial chemicals mainly used as plasticizers in polyvinyl chloride plastics (PVC) and usually found in many consumer products like food packaging, cosmetics and personal care products, medicines, toys and medical equipment. The toxicity of these compounds is a concern to human and animal health since many phthalates are potentially toxic to male reproductive system, especially in the prenatal period, during critical windows for androgen-dependent sexual differentiation. In a previous study performed by our laboratory in Curitiba, we observed high exposure of Brazilian pregnant women to several phthalates, in particular to diisopentyl phthalate (DiPeP). This compound is not usually found in biomonitoring studies of other world populations, indicating an unique occurrence in Brazil, which results in limited data about its reproductive and endocrine toxicity. It has also been shown that this phthalate reduces fetal testicular testosterone in rats in a dosedependent manner. Based on these data, the aim of this study was to investigate whether in utero and lactational exposure to DiPeP is capable of causing reproductive changes in rats. Pregnant Wistar rats were exposed by oral gavage to vehicle (canola oil) or four doses (1, 10, 100 and 300 mg/kg/day) of DiPeP between gestation day 10 and post-natal day 21 (weaning). Male offspring were evaluated for anogenital distance (AGD) and age at preputial separation (PPS), which are two androgen-dependent sexual markers. At puberty (60-65 days) and adulthood (145-150 days), two rats from each litter had their absolute and relative weight of androgen-dependent organs and plasma testosterone levels analyzed. At adulthood, daily sperm production and the histopathology of the testes were also investigated. Signs of fetal toxicity were observed at the highest dose (300 mg/kg), with the occurrence of abortions in more than 50% of the progenitors, which resulted in a small sample size, impairing their inclusion in the statistical analysis. Absolute and relative weight of the seminal vesicle were reduced in groups exposed to 10 and 100 mg/kg/day of DiPeP and daily sperm production was significantly reduced in animals exposed to 100 mg/kg/day. Atrophic and vacuolated tubules were observed in a macroscopically small testis of one animal exposed to DiPeP 100 mg/kg/day and, at the highest dose (300 mg/kg/day), the testis of one animal showed dysgenetic (malformed) areas, despite normal testicular size. Taken together, these results indicate that DiPeP, a phthalate relevant to the Brazilian scenario of human exposure, induces fetal toxicity and antiandrogenic effects in rats. Keywords: Endocrine disrupters; Phthalates; Diisopentyl phthalate (DiPeP); Reproductive Toxicity; Antiandrogenic; Wistar rats.