Desenvolvimento de um protocolo de fotohipertermia mediada por nanopartículas para promoção de infertilidade de animais machos

Abstract

A superpopulação de animais errantes é um problema global, levantando preocupações sobre a reprodução descontrolada e riscos à saúde pública. A nanotecnologia oferece um potencial para castração através da fotohipertermia mediada por nanopartículas (FHT), mostrando-se promissora para o controle da população animal. O objetivo deste estudo foi avaliar o efeito da fotohipertermia testicular mediada por nanopartículas de maghemita recobertas com citrato e ouro (NPAu) e nanopartículas de ferrita de manganês funcionalizadas com citrato (NPCit) nos parâmetros reprodutivos de ratos Wistar. Foram utilizados no total 49 ratos Wistar (aproximadamente 10 semanas de idade). O tratamento por FHT foi realizado com a injeção intratesticular de 150 μL do fluido (NPAu ou NPCit) combinados com a irradiação de LED visando atingir a temperatura de aproximadamente 45 o C por 15 minutos. Avaliações de parâmetros reprodutivos foram feitas até 56 dias, tempo necessário para que ocorra a espermatogênese completa em ratos. Os resultados mostraram que a FHT testicular mediada pelas NPAu proporcionou danos progressivos a parâmetros reprodutivos dos animais, como: redução do volume testicular e redução da porcentagem de espermatozoides móveis, porcentagem de espermatozoides morfologicamente normais e número de espermatozoides na cauda dos epidídimos. Além disso, a avaliação histopatológica dos testículos aos 7, 28 e 56 dias após o tratamento revelou dano progressivo aos túbulos seminíferos. No entanto, túbulos seminíferos intactos ainda estavam presentes até o final das avaliações, sugerindo que o efeito não foi completo. A FHT testicular mediada pelas NPCit inicialmente mostrou resultados semelhantes aos obtidos com a NPAu, porém foi possível identificar que os túbulos seminíferos intactos estavam localizados na periferia dos testículos, mesmo com a presença de aglomerados de nanopartículas na região. Este achado sugeriu uma ineficiência na penetração da luz no tecido, que possivelmente não estava atingindo as nanopartículas do lado oposto à incidência do LED. Assim, um novo equipamento com 2 LEDs foi utilizado para a FHT mediada por NPCit, e os resultados mostraram uma destruição mais homogênea dos túbulos seminíferos. A análise histopatológica mostrou danos irreversíveis à espermatogênese, com agravamento progressivo com o passar do tempo. Além disso os parâmetros espermáticos e a morfometria testicular também foram afetados negativamente. Em todos os casos, independente da nanopartícula utilizada, não houve dor ou comprometimento do ganho de peso dos animais, e a histologia de fígado, baço, rim e pulmões não foi afetada pelo procedimento. Em conclusão, a aplicação de fotohipertermia mediada por nanopartículas (NPCit e NPAu) diretamente aos testículos resultou em efeitos prejudiciais importantes aos parâmetros reprodutivos de ratos em um período de curto prazo (56 dias), se mostrando um procedimento promissor para causar infertilidade em animais machos.