Galleria mellonella como modelo experimental para avaliar os efeitos nocivos de cocaína: resposta imune e comportamental

dc.contributor.advisor1Amaral, André Corrêa
dc.contributor.advisor1Latteshttp://lattes.cnpq.br/8801299423520104
dc.contributor.referee1Amaral, André Corrêa
dc.contributor.referee2Garcia, Luane Ferreira
dc.contributor.referee3Fernandes, Éverton Kort Kamp
dc.creatorNoleto, Ludmylla Prateado de Assis Costa
dc.creator.Latteshttp://lattes.cnpq.br/3205146650988054
dc.date.accessioned2025-05-08T11:30:12Z
dc.date.available2025-05-08T11:30:12Z
dc.date.issued2025-02-07
dc.description.abstractGalleria mellonella (“wax moth”) has been used to study the pathogenesis of microorganisms, the toxicity of antimicrobials and physical and chemical agents. The use of this insect as a model system in animal research is possible because the immune system of G. mellonella shares functional and structural homology with the innate immune system of vertebrates. The present study evaluated the use of G. mellonella larvae as a model organism to investigate the effects and toxicity of cocaine using negative control groups (PBS), positive control groups (DMSO) and test groups with different concentrations of cocaine. A pilot test was carried out with concentrations of 5 mg/mL, 7.5 mg/mL, 10 mg/mL and 20 mg/mL of cocaine and behavioral changes were observed for 120 min. Based on the survival data, concentrations of 10 mg/mL, 20 mg/mL, 40 mg/mL, 80 mg/mL and 200 mg/mL of cocaine were standardized to assess the health of the larvae, the percentage of survival and death and the average lethal concentration (LC50), which were analyzed over 120 h. To assess the immune response and tissue damage, concentrations of 10 mg/mL, 20 mg/mL, 40 mg/mL and 80 mg/mL were used 24 h after drug administration. The behavioral changes observed were: immediate and intermittent hyperexcitation (rhythmic tremors, sweating and regurgitation), followed by paralysis with sporadic spasms and, finally, complete paralysis, not necessarily followed by death. Cocaine did not inhibit silk production and cocoon formation (except at a concentration of 200 mg/mL, where all the individuals died less than 24 hours after administration of the drug). The death of at least one individual was observed in the test groups during the 120 hours of the experiments. The administration of different concentrations of cocaine produced immune responses in G. mellonella larvae: with regard to cellular immunity, activation of granulocytes, spherulocytes and oenocytoids was observed; and with regard to humoral immunity, activation of the pro-phenoloxidase cascade was observed, with subsequent melanization at the highest concentrations of the drug (80 mg/mL and 200 mg/mL) in nearly half of the body surface of the lower region (caudal). There was tissue damage in the digestive system of G. mellonella larvae characterized by a reduction in the haemocyte layer and rupture of part of the intestine (middle or final) which may be related to the administration of different concentrations of cocaine. The LC50 was 73.53 mg/mL. Cocaine had an immunosuppressive and immunotoxic effect on G. mellonella larvae. In conclusion, G. mellonella larvae can be used as a model system for initial studies of the acute effects of cocaine, with the potential for studies of chronic abuse (addiction).eng
dc.description.resumoGalleria mellonella (“traça-da-cera”) tem sido utilizada para estudos de patogênese de microrganismos, de toxicidade de antimicrobianos e de agentes físicos e químicos. A aplicação desse inseto como sistema modelo em pesquisa com animas é possível porque o sistema imune de G. mellonella compartilha homologia funcional e estrutural com o sistema imune inato dos vertebrados. O presente estudo avaliou o uso de larvas de G. mellonella como organismo modelo para investigar efeitos e toxicidade da cocaína utilizando grupos controle negativo (PBS), positivo (DMSO) e grupos teste com diferentes concentrações de cocaína. Um ensaio piloto foi realizado com as concentrações de 5 mg/mL, 7,5 mg/mL, 10 mg/mL e 20 mg/mL de cocaína e as alterações comportamentais foram observadas por 120 min. A partir dos dados de sobrevivência, padronizou-se as concentrações de 10 mg/mL, 20 mg/mL, 40 mg/mL 80 mg/mL e 200 mg/mL de cocaína para avaliação da saúde das larvas, do percentual de sobrevivência e morte e da concentração letal média (CL50), analisados durante 120 h. Para avaliação da resposta imune e do dano tecidual utilizouse as concentrações de 10 mg/mL, 20 mg/mL, 40 mg/mL e 80 mg/mL após 24 h da administração da droga. As alterações comportamentais verificadas foram: hiperexcitação imediata e intermitente (tremores ritmados, transpiração e regurgitação), seguida por paralisia com ocorrência de espasmos esporádicos e, por fim, paralisia completa não necessariamente seguida de morte. A cocaína não impediu a produção de seda e formação de casulo (exceto na concentração de 200 mg/mL, na qual ocorreu a morte de todos os indivíduos em menos de 24 h da administração da droga). A morte de pelo menos um indivíduo foi observada nos grupos teste durante as 120 horas dos experimentos. A administração de diferentes concentrações de cocaína produziu respostas imunes em larvas de G. mellonella: em relação à imunidade celular, foi observada a ativação de hemócitos do tipo granulócitos, esferulócitos e oenocitoides; e, em relação à imunidade humoral, constatou-se a ativação da cascata da pró-fenoloxidase, havendo a subsequente melanização nas maiores concentrações da droga (80 mg/mL e 200 mg/mL) em cerca de metade da superfície corporal da região inferior (caudal). Houve danos teciduais no sistema digestivo de larvas de G. mellonella caracterizados pela redução da camada de hemócitos e pela ruptura de parte do intestino (médio ou final) que podem estar relacionados à administração de diferentes concentrações de cocaína. A CL50 resultou em 73,53 mg/mL. A cocaína apresentou efeito imunossupressor e de imunotoxicidade em larvas de G. mellonella. Concluiu-se que larvas de G. mellonella podem ser utilizadas como sistema modelo para estudos iniciais dos efeitos agudos da cocaína, apresentando potencial para estudos de abuso crônico (dependência)
dc.identifier.citationNOLETO, L. P. A. C. Galleria mellonella como modelo experimental para avaliar os efeitos nocivos de cocaína: resposta imune e comportamental. 2025. 90 f. Dissertação (Mestrado em Biologia da Relação Parasito-Hospedeiro) - Instituto de Patologia Tropical e Saúde Pública, Universidade Federal de Goiás, Goiânia, 2025.
dc.identifier.urihttp://repositorio.bc.ufg.br/tede/handle/tede/14239
dc.languagePortuguêspor
dc.publisherUniversidade Federal de Goiáspor
dc.publisher.countryBrasilpor
dc.publisher.departmentInstituto de Patologia Tropical e Saúde Pública - IPTSP (RMG)
dc.publisher.initialsUFGpor
dc.publisher.programPrograma de Pós-graduação em Biologia da Relação Parasito-Hospedeiro (IPTSP)
dc.rightsAcesso Embargado
dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/
dc.subjectTraça-da-cerapor
dc.subjectSistema modelopor
dc.subjectResposta imunepor
dc.subjectCocaínapor
dc.subjectDrogas de abusopor
dc.subjectWax motheng
dc.subjectModel systemeng
dc.subjectImmune responseeng
dc.subjectCocaineeng
dc.subjectDrugs of abuseeng
dc.subject.cnpqCIENCIAS BIOLOGICAS::PARASITOLOGIA
dc.titleGalleria mellonella como modelo experimental para avaliar os efeitos nocivos de cocaína: resposta imune e comportamental
dc.title.alternativeGalleria mellonella as an experimental model to evaluate the harmful effects of cocaine: immune response and behaviouraleng
dc.typeDissertação

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