Influência do fungicida Mancozebe na microbiota intestinal em um modelo experimental

Abstract

Introdução: Nos últimos 40 anos, a agricultura brasileira se desenvolveu de tal forma que o país será um dos grandes fornecedores de alimentos do futuro. Esse setor vem desempenhando um importante papel na economia do Brasil, devido à grande produção de grãos, que é representada por todas as macrorregiões. De fato, para manter tal produção, o setor agrícola utiliza intensivamente insumos químicos como fertilizantes e agrotóxicos, corroborando para que o Brasil seja um dos maiores consumidores de pesticidas do mundo. Os Etilenobisditiocarbamatos (EBDCs), são um grupo de fungicidas que tem sido amplamente utilizado no mundo, sendo o Manganese Ethylenebis (Mancozebe), um dos seus principais representantes. Sua toxicidade já foi evidenciada em diversos estudos. No entanto, sua influência na estrutura e diversidade da microbiota intestinal permanece desconhecida. Objetivo: investigar o impacto do Mancozebe na microbiota intestinal utilizando um modelo com roedores. Material e Métodos: a proposta foi um estudo experimental com 27 ratos machos Wistar, classificados em 3 grupos de 9 ratos. Grupo Controle (GC) recebeu Solução salina 0,9%, Grupo Intervenção I (MZ1) recebeu 250 mg\kg uma vez por semana e Grupo intervenção II (MZ2) recebeu 500 mg\kg com a mesma frequência. Após 12 semanas de experimento, os animais foram eutanasiados e as fezes presentes no intestino foram coletadas. Após a extração do ácido desoxirribonucleico (DNA) fecal, a região V4 do gene 16S do ácido ribonucleico ribossômico (rRNA) foi amplificada seguida de sequenciamento em um sistema Ion Torrent PGM™ para avaliação da microbiota bacteriana. Resultados: A análise de diversidade alfa e beta demonstrou diferenças significativas entre os grupos Controle e Mancozebe (MZ1 e MZ2), mas não foi observada diferença entre MZ1 e MZ2. Além disso, sete gêneros aumentaram significativamente em abundância após a exposição ao Mancozebe, enquanto que cinco gêneros diminuíram, na análise da microbiota. Conclusão: A exposição ao Mancozebe apresentou efeitos 8 colaterais alterando a estrutura e composição da diversidade bacteriana, provavelmente deve-se ao efeito do fungicida sobre o micobioma intestinal, inviabilizando a proliferação de fungos.

Introduction: In the last 40 years, Brazilian agriculture has developed to such an extent that the country will be one of the great food suppliers of the future. This sector has played a major role in the Brazilian economy, because of the high grain production in all macroregions. To keep up this production, the agricultural sector makes intensive use of chemical inputs such as fertilizers and pesticides, thus corroborating the fact that Brazil is one of the greatest pesticide consumers in the world. Ethylenebis dithiocarbamates (EBDCs) are a group of fungicides that have been widely utilized worldwide, and Manganese Ethylenebis (Mancozeb) is one of their main representatives. Its toxicity has already been evidenced in several studies. However, its influence on the structure and diversity of the gut microbiota remains unknown. Objective: investigate the impact of Mancozeb on the intestinal microbiota using a rodent model. Material and Methods: the proposal was an experimental study with 27 male Wistar rats, divided into 3 groups of 9 rats. Control Group (GC) received 0.9% saline solution, Intervention Group I (MZ1) received 250mg\kg once a week and Intervention Group II (MZ2) received 500mg\kg at the same frequency. After 12 weeks of experiment, animals were euthanized, and feces present in the intestine were collected. After fecal DNA extraction, the V4 region of the 16S rRNA gene was amplified followed by sequencing in an Ion Torrent PGM™ System for intestinal microbiota analysis. Results: Alpha and beta diversity analysis showed significant differences between Control and Mancozeb groups (MZ1 e MZ2), but no difference between MZ1 e MZ2 was observed. In addition, seven genera significantly increased in abundance following Mancozeb exposure, while five genera decreased, in microbiota analysis. Conclusion: exposure to Mancozeb has harmful effects altering the structure and composition of the microbiota in rats and increasing bacterial diversity regardless of the dose used. The increase in diversity is explained by a potential effect of the fungicide on the intestinal mycobiome.