Tributyltin (TBT) effects at a vascular level

Abstract

Organotins are an important class man made organometallic compounds and tributyltin (TBT) is one of the most studied chemicals within this class. TBT is a potent endocrine disruptor being also considered as an obesogenic, immunotoxic and neurotoxic compound. Humans were exposed to this and other organotin compounds as a consequence of their widespread commercial applications including plastic stabilizers, catalytic agents and industrial biocides. Their utilization as catalytic agents in the production of silicones leads to the presence of these chemicals in silicone based products including those used in biomedical applications such as breast implants and cardiac valves which may constitute a potential source of exposure. According to the World Health Organization cardiovascular diseases are sharply increasing and constitute the prime cause of death globally. Taking this into account, regulatory agencies, recommend the study of organotin compounds toxicity. Considering the limited number of studies on the cardiovascular effects of organotins, the present thesis aims to elucidate the effects of TBT at the vascular level. The study of TBT effect on the contractility of rat artery (aorta) was performed by the organ bath technique and the L-type calcium channels in A7r5 (cell line derived from the smooth muscle of embryonic rat aorta) was measured by whole-cell configuration of the patch clamp technique. The obtained results demonstrated that TBT seems to relax the rat aorta without endothelium contracted by noradrenaline and potassium chloride but this effect is not significantly different from the respectively ethanol control. The electrophysiological experiments demonstrated that the inhibition of the calcium current by the L-type calcium channels in the A7r5 vascular smooth muscle cells was also not significantly different, which suggests that probably the mode of action of TBT is more complex and involves other pathways.

Os compostos orgânicos de estanho são uma importante classe de compostos organometálicos produzidos pelo homem, e o tributilestanho (TBT) é um dos químicos mais estudados dentro desta classe. O TBT atua como um potente disruptor endócrino, sendo também considerado como um composto obesogénico, imunotóxico e neurotóxico. A exposição humana a este e outros compostos orgânicos de estanho deve-se à sua vasta utilização em aplicações comerciais como estabilizadores de plásticos, agentes catalíticos e biocidas industriais. A sua utilização como agentes catalíticos na produção de silicones faz com que estes compostos estejam presentes em vários produtos à base de silicone, incluindo os usados em aplicações biomédicas como implantes mamários e válvulas cardíacas, o que pode constituir uma fonte potencial de exposição para os humanos. De acordo com a Organização Mundial de Saúde, as doenças cardiovasculares estão a aumentar e são consideradas como a principal causa de morte a nível mundial. Tendo isto em conta, as agências reguladoras recomendam o estudo da toxicidade dos compostos orgânicos de estanho. Considerando o número limitado de estudos sobre os efeitos cardiovasculares dos compostos orgânicos de estanho, o presente trabalho pretende elucidar os efeitos do TBT ao nível vascular. Os efeitos do TBT na contractilidade de artérias de rato (aorta) foram estudados pela técnica do banho de órgãos e a medição dos canais de cálcio tipo L foi realizada em A7r5 (linha celular de músculo liso vascular derivada de aorta embrionária de rato) através da técnica do patch clamp na configuração whole cell. Os resultados obtidos demonstram que o TBT parece induzir relaxamento nas artérias sem endotélio contraídas previamente com noradrenalina e com cloreto de potássio, mas esse efeito não é significativamente diferente do controlo de solvente usado. Nas experiências de eletrofisiologia a inibição das correntes de cálcio através dos canais de cálcio tipo L nas células A7r5 também não mostrou ser significativamente diferente do controlo, o que parece demonstrar que o modo de ação pelo qual o TBT induz efeito nas células vasculares é mais complexo e envolve outras vias.