Selenium supplementation prevents DNA damage in ram spermatozoa / Suplementação com selênio previne danos ao DNA espermático de ovinos

ABSTRACT: In the present study, we aimed to evaluate the effects of different concentrations of selenium (Se) ovine nutritional supplementation on spermatozoa DNA integrity. Thirty male ovines (age: 10 months) were used. They were fed with hay and ram food in an intensive system, which was divided into stalls (5 m long and 3 m wide) with feeding troughs, and had ad libitum access to food and water. Ovines in group 1 (G1, the negative control) received mineral salt supplementation without Se; ovines in G2 received the same mineral salt mixed with 5 mg Se (as sodium selenite)/kg mineral supplement;ovines in G3 received 10 mg Se/kg mineral supplement; ovines in G4 received 15 mg Se/kg mineral supplement; and ovines in G5 received 20 mg Se/kg mineral supplement. Ovines in all groups remained untreated for 14 days, followed by a treatment period of 56 days. Semen samples were obtained by electroejaculation. The DNA damage in semen samples was evaluated using the comet assay. The experimental design was implemented using a 5 × 5 Latin Square, i.e., five treatments and five experimental periods. The mean differences were compared using Tukey's test at a significance level of 5%. The control group (G1) showed a high percentage of DNA damage compared to the Se-treated groups (G2-G5). Therefore, Se supplementation could decrease the basal level of DNA damage in sperm cells, suggesting that Se might exert protective effects on sperm DNA.

RESUMO: O presente estudo teve por objetivo avaliar os efeitos da suplementação mineral com diferentes concentrações de selênio (Se) sobre a integridade de DNA espermático de ovinos. Utilizaram-se 30 machos, com 10 meses de idade. Eles foram mantidos em sistema intensivo, sendo alimentados com feno e ração própria para ovinos, divididos em baias (5 m x 3 m), com cochos e água ad libitum. Os ovinos do grupo 1 (G1=controle negativo) receberam suplementação de sal mineral sem a adição de Se, os animais do G2 receberam a mesma mistura mineral, porém com 5 mg de Se (selenito de sódio)/kg mistura mineral, os ovinos do G3 receberam 10 mg Se/kg mistura, os animais do G4 receberam 15 mg Se/kg mistura, os do G5 receberam 20 mg Se/kg mistura. Os ovinos de todos os grupos passaram por um período de adaptação de 14 dias, seguido por um período de tratamento de 56 dias. O sêmen foi colhido por meio de eletroejaculação. A integridade do DNA espermático foi avaliada por meio do teste de cometa. O modelo experimental utilizado foi Quadrado Latino 5 x 5, com cinco grupos e cinco períodos experimentais. A diferença entre as médias foi analisada pelo teste de Tukey, com 5% de nível de significância. O grupo controle (G1) apresentou elevada porcentagem de danos quando comparada aos demais grupos de tratamentos (G2 a G5). Portanto, a suplementação de Se diminui o nível de danos ao DNA espermáticos, sugerindo que o Se pode exercer efeitos protetores sobre o DNA dos espermatozoides de ovinos.

Application of Comet assay to assess the effects of white bean meal on DNA of human lymphocytes

This study was conducted to evaluate the potential induction of genotoxic effects of white bean flour using the Comet assay. The test was conducted with human lymphocytes present in whole blood immediately after collection, by incubation with white bean flour in three concentrations (3.92, 9.52 and 18.18 mg/mL) at 37 ºC for 4 h followed by preparation of slides. Samples were considered positive (above 20% damage) when the damage observed to cellular DNA was higher than the negative control. No genotoxic potential was found at the doses tested. However, it would be premature to suggest absence of risk to human health of DNA damage since the exposure of cells to the extract was restricted to four hours rather than a whole cell cycle. Additionally, further information on toxicology should be obtained in future studies.

Este estudo foi realizado para avaliar o potencial de indução de efeitos genotóxicos da farinha de feijão branco utilizando o teste do Cometa. O ensaio foi realizado com linfócitos humanos presentes no sangue imediatamente após a coleta, por incubação com farinha de feijão branco em três concentrações (3,92, 9,52 e 18,18 mg/mL) a 37 ºC por 4 h, seguida de preparação das lâminas. As amostras foram consideradas positivas (acima de 20% de dano), quando os danos observados no DNA celular foram maiores do que o controle negativo. Verificou-se que as doses testadas não mostraram potencial genotóxico. No entanto, seria prematuro fazer recomendações sobre o padrão de riscos para a saúde humana resultantes de danos ao DNA já que exposição das células ao extrato foi restrito ao período de quatro horas e não durante um ciclo celular completo. Além disso, outras informações sobre a toxicologia devem ser obtidas no futuro.

Desenvolvimento e validação de técnica quantitativa de análise de imagem para avaliação do teste do cometa corado pela prata / Development and validation of a quantitative image analysis method to evaluate comet assay (silver staining)

INTRODUÇÃO: O ensaio do cometa ou técnica da eletroforese de células isoladas é largamente empregado para avaliação de danos e reparo do DNA em células individuais. O material pode ser corado por técnicas de fluorescência ou por sal de prata. Este último apresenta vantagens técnicas, como o tipo de microscópio utilizado e a possibilidade de armazenamento das lâminas. A análise dos cometas pode ser feita de modo visual, porém há a desvantagem da subjetividade dos resultados, que pode ser minimizada por análise digital automatizada. OBJETIVOS: Desenvolvimento e validação de método de análise digital de cometas corados por sal de prata. MÉTODOS: Cinquenta cometas foram fotografados de maneira padronizada e impressos em papel. Além de medidas manualmente, essas imagens foram classificadas em cinco categorias por três avaliadores, antes e depois de pré-processadas automaticamente pelo software ImageJ 1.38x. As estimativas geradas pelos avaliadores foram comparadas quanto sua correlação e reprodutibilidade. Em seguida, foram desenvolvidos algoritmos de análise digital das medidas, com base em filtros estatísticos de mediana e de mínimo. Os valores obtidos foram comparados com os estimados manual e visualmente após o pré-processamento. RESULTADOS: As medidas manuais das imagens pré-processadas apresentaram maior correlação intraclasse do que as imagens preliminares. Os parâmetros automatizados apresentaram alta correlação com as medidas manuais pré-processadas, sugerindo que este sistema aumenta a objetividade da análise, podendo ser utilizado na estimativa dos parâmetros dos cometas. CONCLUSÃO: A presente análise digital proposta para o teste do cometa corado pela prata mostrou-se factível e de melhor reprodutibilidade que a análise visual.

BACKGROUND: Comet assay or single cell gel electrophoresis is a useful and widely applied technique for the assessment of DNA damage and repair in individual cells. Nuclei can be stained with fluorescence methods or silver salts. The latter has technical advantages such as the type of microscope used and the possibility of slide storage. Comet analysis may be performed visually, however, there is the disadvantage of subjective results, which can be minimized by automated digital analysis. OBJECTIVES: Development and validation of digital analysis method for silver stained comet assays. METHODS: Fifty comets were photographed in a standardized way and printed on paper. Before and after being automatically preprocessed by ImageJ 1.38x software, the images were manually measured and classified into five categories by three evaluators. Their estimates were compared as to their correlation and reproducibility. Afterwards, an algorithm for automated digital analysis of the comet measurements was developed based on statistical filters of median and minimum. These results were compared with those manually and visually estimated after preprocessing. RESULTS: Manual measurements of preprocessed images showed higher intraclass correlation than the original ones. Automated results had high correlation with the pre-processed manual measurements, suggesting that this system increases objectivity and can be used in the estimation of comet parameters. CONCLUSIONS: Digital analysis of silver stained comet assay proved to be feasible and better reproducible than the visual analysis.

Acción protectora de la melatonina sobre células mononucleares de sangre periférica humana sometidas a radiación gamma Co60 / Ação protetora da melatonina nas células mononucleares do sangue periférico humano submetido à radiação gama co60 / Protective action of melatonin on human peripheral blood mononuclear cells exposed to gamma radiation Co60

Objetivo: Evaluar el efecto protector de la melatonina sobre células mononucleares de sangre periférica (CMSP) humana expuestas in vitro a radiación ionizante. Materiales y métodos: Las CMSP de donantes sanos fueron incubadas con melatonina en concentraciones de 0,1x10-5, 1x10-6 y 1x10-7 M durante 10 minutos antes de ser expuestas a rayos gamma (300cGy, fuente de Co60); posteriormente el daño del ADN fue evaluado mediante el Ensayo del Cometa. Resultados: Las CMSP pre-tratadas con melatonina presentaron cometas con colas de menor longitud que las no tratadas así como un porcentaje menor de células con daño severo del DNA. Conclusión: Concentraciones de melatonina de 1x10-5, 1x10-6 y 1x10-7 M protegen in vitro a las CMSP del daño en el ADN ((rupturas de cadena sencilla y sitios lábiles al álcali) inducido por rayos gamma...

Protective action of melatonin on human peripheral blood mononuclear cells exposed to gamma radiation Co60. Objective: to evaluate the protective effect of melatonin on peripheral blood mononuclear cells (PBMCs) exposed in vitro to ionizing radiation. Materials and methods: PBMCs drawn from healthy volunteers were incubated with 0, 1x10-5, 1x10-6 y 1x10-7 M melatonin for 10 minutes before being exposed to gamma radiation (300 cGy; Co60 source). Afterwards, DNA damage was evaluated with the comet assay. Results: PBMCs pretreated with melatonin showed comet tails shorter than those without the hormone treatment, as well as a lower percentage of cells with severe DNA damage. Conclusion: melatonin doses of 1x10-5, 1x10-6 and 1x10-7 M provide in vitro protection to PBMCs fromDNA damage (single strand breaks and alkali-labile sites) induced by gamma radiation (300 cGy; Co60 source)....

Ação protetora da melatonina nas células mononucleares do sangue periférico humano submetido à radiação gama co60. Objetivo: Avaliar o efeito protetor da melatonina sobre células mononucleares do sangue periférico (CMSP) humano, expostas in vitro àradiação ionizante. Materiais e Métodos: As CMSP de pessoas sadias foram incubadas com melatonina em concentrações de 0,1x10-5, 1x10-6 y 1x10-7 M durante 10 minutos antes de serem expostas a raios gama (300cGy, fonte de Co60); posteriormente, o dano do DNA foi avaliado mediante o Teste do Cometa. Resultados: As CMSP previamente tratadas com melatonina apresentaram cometas com caudas demenor comprimento que as não tratadas, assim como uma porcentagem menor de células com dano severo do DNA. Conclusões:Concentrações de melato ina de 1x10-5, 1x10-6 e 1x10-7 M protegem in vitro as CMPS do dano no DNA (rupturas de cadeia simples e sítios débeis ao álcali) induzido pelos raios gama....

Paracoccidioidomycosis: no genetic damage in human peripheral blood cells of patients assessed by single-cell gel (comet) assay

Paracoccidioidomycosis is a systemic fungal infection caused by Paracoccidioides brasiliensis. As infectious diseases can cause DNA damage, the authors aimed at analyzing DNA breakage in peripheral blood cells of patients with paracoccidioidomycosis by using the comet assay. The results suggested that paracoccidioidomycosis does not cause genotoxicity.

Paracoccidioidomicose é micose sistêmica causada pelo Paracoccidioides brasiliensis. Considerando que doenças infecciosas são capazes de induzir danos genéticos, o objetivou-se analisar quebras no DNA em células de sangue periférico de pacientes com paracoccidioidomicose utilizando o teste do cometa. Os resultados sugeriram que essa enfermidade não exerce genotoxicidade.

Ausência de efeito genotóxico induzido por esteróides anabolizantes em indivíduos fisiculturistas / Lack of genotoxicity induced by steroids anabolic in bodybuilding practicers

Os esteróides anabolizantes vêm sendo utilizados indiscriminadamente com a finalidade de aumentar amassa muscular e melhorar o desempenho em competições esportivas. No entanto, os efeitos dessesesteróides sobre a saúde humana foram pouco avaliados. O presente estudo propôs verificar o potencialgenotóxico de esteróides anabolizantes em indivíduos fisiculturistas utilizando o teste do cometa, capazde detectar lesões primárias no DNA. Para isso, foram coletadas amostras de sangue periférico de 63voluntários, sendo 23 praticantes do fisiculturismo não competitivo e usuários de esteróidesanabolizantes; 20 fisiculturistas não usuários dos esteróides e 20 indivíduos sedentários, que nãopraticavam exercício físico rotineiro (grupo controle). Nos protocolos de tratamento utilizados pelosusuários de esteróides estavam inclusos: o stanozolol, o decanoato de nandrolona, o cipionato detestosterona e a oximetolona. Os resultados mostraram que não houve diferença estatisticamentesignificante (P > 0,05) nos níveis de danos no DNA (“tail moment”) entre os grupos avaliados. Destaforma, conclui-se que o treinamento físico de força muscular, bem como o uso de esteróides anabolizantesdurante o treinamento.

Anabolic steroids have been used in order to increase muscular mass and to improve the performance insporting competitions. The aim of the present study was to evaluate the genotoxic effect of anabolicsteroids in bodybuilders, using the comet assay that is able to detect primary DNA damage. Peripheralblood samples were collected from 63 volunteers: 23 bodybuilders and anabolic steroids-users; 20 bodybuilders-non-steroids users; and 20 sedentary individuals, who did not practice any physical exercise(control group). The used anabolic steroids included: stanozolol, nandrolone decanoate, testosteronecypionate, oxymetholone and a combination of testosterone decanoate, testosterone phenylpropianate,testosterone isocaproate and testosterone propianate. The results showed no statistically significantdifference (P > 0.05) in the level of DNA damage (tail moment) among the groups. In conclusion, theseresults suggest that the anabolic steroids, as well as resistance training (bodybuilding) did not induceincrease of DNA damage in peripheral blood leukocytes.