Glyphosate (GLY) is a component of herbicides commonly used for weed control in crops, private gardens, and municipal parks. Despite herbicides based on GLY are effective on plants, they can also harm wildlife and humans health. However, the European Chemicals Agency has stated that GLY "does not meet the scientific criteria to be classified as an endocrine disruptor." To investigate further the hepatic toxicity of the herbicide, in this study male and female zebrafish were treated with three increasing doses of GLY (0.5, 5, 50 mg/KgBW/day) through food exposure for 21 days. The analyses showed a sex-specific response. In males, a disturbance in fatty acid metabolism led to lipid accumulation in hepatocytes of the group treated with the lowest dose, suggesting a condition of hepatic steatosis. Both males and females showed a significant disturbance in carbohydrate metabolism, with males being more susceptible to the effects of GLY, as evidenced by a strong accumulation of glycids in hepatocytes. Immunohistochemical evaluation of three biomarkers implicated in ferroptosis showed a significant increase in SLC11A2 in females and Keap1 in males. In both sexes, a higher amount of SLC7A11 was detected, which, generally decreasing during ferroptosis, could instead suggest a state of oxidative stress. The results obtained from this experiment show how exposure to doses of GLY considered non-toxic by the European Food Safety Authority can lead to severe metabolic disturbances at the hepatic level, especially in male zebrafish specimens, with possible implications also in ferroptosis.

Il glifosato (GLY) è un componente di erbicidi comunemente utilizzati per il controllo delle erbe infestanti nelle colture, nei giardini privati e nei parchi comunali. Nonostante gli erbicidi basati su GLY, oltre ad agire sulle piante, possano danneggiare la fauna selvatica e l'uomo, la “European Chemicals Agency” ha dichiarato che il GLY “non soddisfa i criteri scientifici per essere classificato come interferente endocrino”. Per investigare più in profondità la tossicità epatica dell’erbicida, in questo studio maschi e femmine di zebrafish sono stati trattati con tre dosi crescenti di GLY (0.5, 5, 50 mg/KgBW/day), attraverso esposizione alimentare per 21 giorni. Le analisi hanno mostrato una risposta sesso-specifica. Nei maschi, un disturbo del metabolismo degli acidi grassi, ha portato ad un accumulo lipidico negli epatociti del gruppo trattato con la dose minore suggerendo una condizione di steatosi epatica. Entrambi maschi e femmine hanno mostrato un disturbo molto significativo del metabolismo dei carboidrati, con i maschi maggiormente suscettibili agli effetti del GLY, evidenziato da un forte accumulo di glucidi negli epatociti. La valutazione immunoistologica di tre biomarker implicati nella ferroptosi ha mostrato un aumento significativo di SLC11A2 nelle femmine e di Keap1 nei maschi. In entrambi i sessi è stata rilevata una maggiore quantità di SLC7A11 il quale, diminuendo generalmente durante la ferroptosi, potrebbe invece suggerire uno stato di stress ossidativo. I risultati ottenuti da questa sperimentazione mostrano come l’esposizione a dosi di GLY considerate non tossiche dall’EFSA (Autorità Europea per la Sicurezza Alimentare) possa portare a forti disturbi metabolici a livello epatico soprattutto negli esemplari maschi di zebrafish con possibili implicazioni anche nella ferroptosi.

TOSSICITÀ EPATICA DEL GLIFOSATO SUL MODELLO ZEBRAFISH

CONTI, GIACOMO
2022/2023

Abstract

Glyphosate (GLY) is a component of herbicides commonly used for weed control in crops, private gardens, and municipal parks. Despite herbicides based on GLY are effective on plants, they can also harm wildlife and humans health. However, the European Chemicals Agency has stated that GLY "does not meet the scientific criteria to be classified as an endocrine disruptor." To investigate further the hepatic toxicity of the herbicide, in this study male and female zebrafish were treated with three increasing doses of GLY (0.5, 5, 50 mg/KgBW/day) through food exposure for 21 days. The analyses showed a sex-specific response. In males, a disturbance in fatty acid metabolism led to lipid accumulation in hepatocytes of the group treated with the lowest dose, suggesting a condition of hepatic steatosis. Both males and females showed a significant disturbance in carbohydrate metabolism, with males being more susceptible to the effects of GLY, as evidenced by a strong accumulation of glycids in hepatocytes. Immunohistochemical evaluation of three biomarkers implicated in ferroptosis showed a significant increase in SLC11A2 in females and Keap1 in males. In both sexes, a higher amount of SLC7A11 was detected, which, generally decreasing during ferroptosis, could instead suggest a state of oxidative stress. The results obtained from this experiment show how exposure to doses of GLY considered non-toxic by the European Food Safety Authority can lead to severe metabolic disturbances at the hepatic level, especially in male zebrafish specimens, with possible implications also in ferroptosis.
2022
2024-02-20
HEPATIC TOXICITY OF GLYPHOSATE ON ZEBRAFISH MODEL
Il glifosato (GLY) è un componente di erbicidi comunemente utilizzati per il controllo delle erbe infestanti nelle colture, nei giardini privati e nei parchi comunali. Nonostante gli erbicidi basati su GLY, oltre ad agire sulle piante, possano danneggiare la fauna selvatica e l'uomo, la “European Chemicals Agency” ha dichiarato che il GLY “non soddisfa i criteri scientifici per essere classificato come interferente endocrino”. Per investigare più in profondità la tossicità epatica dell’erbicida, in questo studio maschi e femmine di zebrafish sono stati trattati con tre dosi crescenti di GLY (0.5, 5, 50 mg/KgBW/day), attraverso esposizione alimentare per 21 giorni. Le analisi hanno mostrato una risposta sesso-specifica. Nei maschi, un disturbo del metabolismo degli acidi grassi, ha portato ad un accumulo lipidico negli epatociti del gruppo trattato con la dose minore suggerendo una condizione di steatosi epatica. Entrambi maschi e femmine hanno mostrato un disturbo molto significativo del metabolismo dei carboidrati, con i maschi maggiormente suscettibili agli effetti del GLY, evidenziato da un forte accumulo di glucidi negli epatociti. La valutazione immunoistologica di tre biomarker implicati nella ferroptosi ha mostrato un aumento significativo di SLC11A2 nelle femmine e di Keap1 nei maschi. In entrambi i sessi è stata rilevata una maggiore quantità di SLC7A11 il quale, diminuendo generalmente durante la ferroptosi, potrebbe invece suggerire uno stato di stress ossidativo. I risultati ottenuti da questa sperimentazione mostrano come l’esposizione a dosi di GLY considerate non tossiche dall’EFSA (Autorità Europea per la Sicurezza Alimentare) possa portare a forti disturbi metabolici a livello epatico soprattutto negli esemplari maschi di zebrafish con possibili implicazioni anche nella ferroptosi.
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