Blue and red light photoemitters as approach to inhibit Staphylococcus aureus and Pseudomonas aeruginosa growth / Fotoemissores de luz azul e vermelha como abordagem para inibir o crescimento de Staphylococcus aureus e Pseudomonas aeruginosa

The ability of pathogenic bacteria acquire resistance to the existing antibiotics has long been considered a dangerous health risk threat. Currently, the use of visible light has been considered a new approach to treat bacterial infections as an alternative to antibiotics. Herein, we investigated the antimicrobial effect of two range of visible light, blue and red, on Staphylococcus aureus and Pseudomonas aeruginosa, two pathogenic bacterial commonly found in healthcare settings-acquired infections and responsible for high rate of morbidity and mortality. Bacterial cultures were exposed to blue or red light (470 nm and 660 nm) provided by light-emitting diodes - LED. The fluencies and irradiance used for blue and red light were 284.90 J/cm2, 13.19 mW/cm2 and 603.44 J/cm2, 27.93 mW/cm2 respectively. Different experimental approaches were used to determine the optimal conditions of light application. Only exposure to blue light for 6 hours was able to inhibit about 75% in vitro growth of both bacterial species after 24 hours. The surviving exposed bacteria formed colonies significantly smaller than controls, however, these bacteria were able to resume growth after 48 hours. Blue light was able to inhibit bacterial growth upon inoculation in both saline solution and BHI culture medium. We can conclude that blue light, but not red light, is capable of temporarily retarding the growth of gram negative and gram positive bacteria.

A capacidade das bactérias patogênicas adquirirem resistência aos antibióticos existentes há muito tempo é considerada uma ameaça perigosa à saúde. Atualmente, o uso da luz visível tem sido considerado uma nova abordagem no tratamento de infecções bacterianas como alternativa aos antibióticos. Neste trabalho, investigamos o efeito antimicrobiano de duas faixas de luz visível, azul e vermelha, em Staphylococcus aureus e Pseudomonas aeruginosa, duas bactérias patogênicas comumente encontradas em infecções adquiridas em instituições de saúde e responsáveis por alta taxa de morbimortalidade. As culturas bacterianas foram expostas à luz azul ou vermelha (470 nm e 660 nm) fornecida por diodos emissores de luz - LED. As fluências e irradiâncias utilizadas para luz azul e vermelha foram 284,90 J/cm2, 13,19 mW/cm2 e 603,44 J/cm2, 27,93 mW/cm2, respectivamente. Várias abordagens experimentais foram utilizadas para determinar as condições ótimas de aplicação da luz. Apenas a exposição à luz azul por 6 horas foi capaz de inibir cerca de 75% o crescimento in vitro de ambas as espécies bacterianas após 24 horas. As bactérias expostas sobreviventes formaram colônias com um tamanho significativamente menor do que os controles, contudo, essas bactérias conseguiram retomar o crescimento normal após 48 horas. A luz azul foi capaz de inibir o crescimento das bactérias após sua inoculação em solução salina ou no meio de cultura rico em nutrientes BHI. Podemos concluir que a luz azul mas não a luz vermelha é capaz de retardar temporariamente o crescimento de bactérias Gram-negativas e Gram-positivas.

Blue and red light photoemitters as approach to inhibit Staphylococcus aureus and Pseudomonas aeruginosa growth / Fotoemissores de luz azul e vermelha como abordagem para inibir o crescimento de Staphylococcus aureus e Pseudomonas aeruginosa

The ability of pathogenic bacteria acquire resistance to the existing antibiotics has long been considered a dangerous health risk threat. Currently, the use of visible light has been considered a new approach to treat bacterial infections as an alternative to antibiotics. Herein, we investigated the antimicrobial effect of two range of visible light, blue and red, on Staphylococcus aureus and Pseudomonas aeruginosa, two pathogenic bacterial commonly found in healthcare settings-acquired infections and responsible for high rate of morbidity and mortality. Bacterial cultures were exposed to blue or red light (470 nm and 660 nm) provided by light-emitting diodes - LED. The fluencies and irradiance used for blue and red light were 284.90 J/cm², 13.19 mW/cm² and 603.44 J/cm², 27.93 mW/cm² respectively. Different experimental approaches were used to determine the optimal conditions of light application. Only exposure to blue light for 6 hours was able to inhibit about 75% in vitro growth of both bacterial species after 24 hours. The surviving exposed bacteria formed colonies significantly smaller than controls, however, these bacteria were able to resume growth after 48 hours. Blue light was able to inhibit bacterial growth upon inoculation in both saline solution and BHI culture medium. We can conclude that blue light, but not red light, is capable of temporarily retarding the growth of gram negative and gram positive bacteria.

A capacidade das bactérias patogênicas adquirirem resistência aos antibióticos existentes há muito tempo é considerada uma ameaça perigosa à saúde. Atualmente, o uso da luz visível tem sido considerado uma nova abordagem no tratamento de infecções bacterianas como alternativa aos antibióticos. Neste trabalho, investigamos o efeito antimicrobiano de duas faixas de luz visível, azul e vermelha, em Staphylococcus aureus e Pseudomonas aeruginosa, duas bactérias patogênicas comumente encontradas em infecções adquiridas em instituições de saúde e responsáveis por alta taxa de morbimortalidade. As culturas bacterianas foram expostas à luz azul ou vermelha(470 nm e 660 nm) fornecida por diodos emissores de luz - LED. As fluências e irradiâncias utilizadas para luz azule vermelha foram 284,90 J/cm², 13,19 mW/cm² e 603,44 J/cm², 27,93 mW/cm², respectivamente. Várias abordagens experimentais foram utilizadas para determinar as condições ótimas de aplicação da luz. Apenas a exposição à luz azul por 6 horas foi capaz de inibir cerca de 75% o crescimento in vitro de ambas as espécies bacterianas após24 horas. As bactérias expostas sobreviventes formaram colônias com um tamanho significativamente menor do que os controles, contudo, essas bactérias conseguiram retomar o crescimento normal após 48 horas. A luz azul foi capaz de inibir o crescimento das bactérias após sua inoculação em solução salina ou no meio de cultura rico em nutrientes BHI. Podemos concluir que a luz azul mas não a luz vermelha é capaz de retardar temporariamente o crescimento de bactérias Gram-negativas e Gram-positivas.

Blue and red light photoemitters as approach to inhibit Staphylococcus aureus and Pseudomonas aeruginosa growth

Abstract The ability of pathogenic bacteria acquire resistance to the existing antibiotics has long been considered a dangerous health risk threat. Currently, the use of visible light has been considered a new approach to treat bacterial infections as an alternative to antibiotics. Herein, we investigated the antimicrobial effect of two range of visible light, blue and red, on Staphylococcus aureus and Pseudomonas aeruginosa, two pathogenic bacterial commonly found in healthcare settings-acquired infections and responsible for high rate of morbidity and mortality. Bacterial cultures were exposed to blue or red light (470 nm and 660 nm) provided by light-emitting diodes - LED. The fluencies and irradiance used for blue and red light were 284.90 J/cm2, 13.19 mW/cm2 and 603.44 J/cm2, 27.93 mW/cm2 respectively. Different experimental approaches were used to determine the optimal conditions of light application. Only exposure to blue light for 6 hours was able to inhibit about 75% in vitro growth of both bacterial species after 24 hours. The surviving exposed bacteria formed colonies significantly smaller than controls, however, these bacteria were able to resume growth after 48 hours. Blue light was able to inhibit bacterial growth upon inoculation in both saline solution and BHI culture medium. We can conclude that blue light, but not red light, is capable of temporarily retarding the growth of gram negative and gram positive bacteria.

Resumo A capacidade das bactérias patogênicas adquirirem resistência aos antibióticos existentes há muito tempo é considerada uma ameaça perigosa à saúde. Atualmente, o uso da luz visível tem sido considerado uma nova abordagem no tratamento de infecções bacterianas como alternativa aos antibióticos. Neste trabalho, investigamos o efeito antimicrobiano de duas faixas de luz visível, azul e vermelha, em Staphylococcus aureus e Pseudomonas aeruginosa, duas bactérias patogênicas comumente encontradas em infecções adquiridas em instituições de saúde e responsáveis por alta taxa de morbimortalidade. As culturas bacterianas foram expostas à luz azul ou vermelha (470 nm e 660 nm) fornecida por diodos emissores de luz - LED. As fluências e irradiâncias utilizadas para luz azul e vermelha foram 284,90 J/cm2, 13,19 mW/cm2 e 603,44 J/cm2, 27,93 mW/cm2, respectivamente. Várias abordagens experimentais foram utilizadas para determinar as condições ótimas de aplicação da luz. Apenas a exposição à luz azul por 6 horas foi capaz de inibir cerca de 75% o crescimento in vitro de ambas as espécies bacterianas após 24 horas. As bactérias expostas sobreviventes formaram colônias com um tamanho significativamente menor do que os controles, contudo, essas bactérias conseguiram retomar o crescimento normal após 48 horas. A luz azul foi capaz de inibir o crescimento das bactérias após sua inoculação em solução salina ou no meio de cultura rico em nutrientes BHI. Podemos concluir que a luz azul mas não a luz vermelha é capaz de retardar temporariamente o crescimento de bactérias Gram-negativas e Gram-positivas.

Blue and red light photoemitters as approach to inhibit Staphylococcus aureus and Pseudomonas aeruginosa growth.

The ability of pathogenic bacteria acquire resistance to the existing antibiotics has long been considered a dangerous health risk threat. Currently, the use of visible light has been considered a new approach to treat bacterial infections as an alternative to antibiotics. Herein, we investigated the antimicrobial effect of two range of visible light, blue and red, on Staphylococcus aureus and Pseudomonas aeruginosa, two pathogenic bacterial commonly found in healthcare settings-acquired infections and responsible for high rate of morbidity and mortality. Bacterial cultures were exposed to blue or red light (470 nm and 660 nm) provided by light-emitting diodes - LED. The fluencies and irradiance used for blue and red light were 284.90 J/cm2, 13.19 mW/cm2 and 603.44 J/cm2, 27.93 mW/cm2 respectively. Different experimental approaches were used to determine the optimal conditions of light application. Only exposure to blue light for 6 hours was able to inhibit about 75% in vitro growth of both bacterial species after 24 hours. The surviving exposed bacteria formed colonies significantly smaller than controls, however, these bacteria were able to resume growth after 48 hours. Blue light was able to inhibit bacterial growth upon inoculation in both saline solution and BHI culture medium. We can conclude that blue light, but not red light, is capable of temporarily retarding the growth of gram negative and gram positive bacteria.

BPA toxicity during development of zebrafish embryo.

Bisphenol A (BPA) is a monomer used in the production of polycarbonate, a polymer commonly found in plastics, epoxy resins and thermal papers. The presence of BPA in food, water, air and dust has been of great concern in recent years not only due to environmental and ecological issues but also because of its supposed risk to public health related to its mutagenic and carcinogenic potential. In this study we evaluated the toxicity of bisphenol A in zebrafish embryos (Danio rerio) and determined the 50% lethal concentration (LC50) of this chemical. BPA was used at concentrations ranging from 1 µM to 100 µM in E3 medium/0.5% dimethylsulfoxide (DMSO) from previously prepared stock solutions in 100% DMSO. Controls included embryos exposed only to E3 medium or supplemented with 0.5% DMSO. Camptothecin (CPT), a known inhibitor of cell proliferation was used as positive control at a concentration of 0.001 µM in E3 medium/0.5% DMSO. Adults zebrafish were placed for breeding a day before the experimental set up, then, viable embryos were collected and selected for use. Experiments were carried out in triplicates, according to specifications from Organization for Economic Cooperation and Development (OECD). One embryo/well (25 embryos per concentration) was distributed in 96 well microplates in presence or absence of the chemicals. The plates were kept in BOD incubators with a controlled temperature of 28.5 ºC and with photoperiod of 14 h light:10 h dark. After 24h, 48h, 72h and 96h exposure, the exposed embryos were evaluated according to the following parameters: mortality, coagulation, rate of heartbeat, hatching and presence of morphological abnormalities. Photography was obtained by photomicroscopy. Apoptosis was evaluated by DNA ladder assay. DNA was extracted by phenol:chloroform method and analyzed by 2% agarose gel electrophoresis. DNA fragments were visualized after ethidium bromide staining in ultraviolet transilluminator. The LC50 determined for BPA was 70 µM after 24 hours, 72 µM after 48 hours, 47 µM after 72 hours and 31 µM after 96 hours exposure. BPA induced morphological and physiological alterations such as yolk sac and pericardial edema, hatching delay or inhibition, spine deformation, decreasing in heartbeat rate and mortality. In conclusion, this study demonstrated that BPA induced marked malformations in zebrafish embryos at concentrations above 25 µM corroborating the current concerns related to the widespread presence of BPA in the air, food and water used by humans as well as in the bodily fluids and tissues.

Staphylococcus aureus growth delay after exposure to low fluencies of blue light (470 nm).

Antibiotic resistance is one of the greatest challenges to treat bacterial infections worldwide, leading to increase in medical expenses, prolonged hospital stay and increased mortality. The use of blue light has been suggested as an innovative alternative to overcome this problem. In this study we analyzed the antibacterial effect of blue light using low emission parameters on Staphylococcus aureus cultures. In vitro bacterial cultures were used in two experimental approaches. The first approach included single or fractionated blue light application provided by LED emitters (470 nm), with the following fluencies: 16.29, 27.16 and 54.32 J/cm2. For the second approach a power LED (470 nm) was used to deliver 54.32 J/cm2 fractionated in 3 applications. Our results demonstrated that bacterial cultures exposed to fractionated blue light radiation exhibited significantly smaller sizes colonies than the control group after 24 h incubation, however the affected bacteria were able to adapt and continue to proliferate after prolonged incubation time. We could conclude that the hypothetical clinical use of low fluencies of blue light as an antibacterial treatment is risky, since its action is not definitive and proves to be ineffective at least for the strain used in this study.

Staphylococcus aureus growth delay after exposure to low fluencies of blue light (470 nm) / Atraso no crescimento de Staphylococcus aureus após exposição à baixas fluências de luz azul (470 nm)

Antibiotic resistance is one of the greatest challenges to treat bacterial infections worldwide, leading to increase in medical expenses, prolonged hospital stay and increased mortality. The use of blue light has been suggested as an innovative alternative to overcome this problem. In this study we analyzed the antibacterial effect of blue light using low emission parameters on Staphylococcus aureus cultures. In vitro bacterial cultures were used in two experimental approaches. The first approach included single or fractionated blue light application provided by LED emitters (470 nm), with the following fluencies: 16.29, 27.16 and 54.32 J/cm2. For the second approach a power LED (470 nm) was used to deliver 54.32 J/cm2 fractionated in 3 applications. Our results demonstrated that bacterial cultures exposed to fractionated blue light radiation exhibited significantly smaller sizes colonies than the control group after 24 h incubation, however the affected bacteria were able to adapt and continue to proliferate after prolonged incubation time. We could conclude that the hypothetical clinical use of low fluencies of blue light as an antibacterial treatment is risky, since its action is not definitive and proves to be ineffective at least for the strain used in this study.

A resistência a antibióticos é um dos maiores desafios para o tratamento de infecções bacterianas em todo o mundo, levando ao aumento de despesas médicas, prolongamento da internação hospitalar e aumento da mortalidade. O uso da luz azul tem sido sugerido como uma alternativa inovadora para superar esse problema. Neste estudo, analisamos o efeito antibacteriano da luz azul usando parâmetros de baixa emissão em culturas de Staphylococcus aureus. Culturas bacterianas foram usadas em duas abordagens experimentais in vitro. A primeira abordagem incluiu o uso da aplicação única ou fracionada de luz azul fornecida por emissores de LED (470 nm), com as seguintes fluências: 16,29, 27,16 e 54,32 J/cm2. Para a segunda abordagem, um LED de potência (470 nm) foi usado para fornecer 54,32 J/cm2 fracionado em 3 aplicações. Nossos resultados demonstraram que as culturas bacterianas expostas à radiação de luz azul fracionada exibiram colônias de tamanhos significativamente menores do que o grupo controle após 24 h de incubação, no entanto, as bactérias afetadas foram capazes de se adaptar e continuar a proliferar após um tempo prolongado de incubação. Podemos concluir que o uso clínico hipotético de baixas fluências de luz azul como tratamento antibacteriano é arriscado, pois sua ação não é definitiva e mostra-se ineficaz, pelo menos para a cepa utilizada neste estudo.

BPA toxicity during development of zebrafish embryo / Toxicidade do BPA durante o desenvolvimento de embriões de Zebrafish

Bisphenol A (BPA) is a monomer used in the production of polycarbonate, a polymer commonly found in plastics, epoxy resins and thermal papers. The presence of BPA in food, water, air and dust has been of great concern in recent years not only due to environmental and ecological issues but also because of its supposed risk to public health related to its mutagenic and carcinogenic potential. In this study we evaluated the toxicity of bisphenol A in zebrafish embryos (Danio rerio) and determined the 50% lethal concentration (LC50) of this chemical. BPA was used at concentrations ranging from 1 µM to 100 µM in E3 medium/0.5% dimethylsulfoxide (DMSO) from previously prepared stock solutions in 100% DMSO. Controls included embryos exposed only to E3 medium or supplemented with 0.5% DMSO. Camptothecin (CPT), a known inhibitor of cell proliferation was used as positive control at a concentration of 0.001 µM in E3 medium/0.5% DMSO. Adults zebrafish were placed for breeding a day before the experimental set up, then, viable embryos were collected and selected for use. Experiments were carried out in triplicates, according to specifications from Organization for Economic Cooperation and Development (OECD). One embryo/well (25 embryos per concentration) was distributed in 96 well microplates in presence or absence of the chemicals. The plates were kept in BOD incubators with a controlled temperature of 28.5 ºC and with photoperiod of 14 h light:10 h dark. After 24h, 48h, 72h and 96h exposure, the exposed embryos were evaluated according to the following parameters: mortality, coagulation, rate of heartbeat, hatching and presence of morphological abnormalities. Photography was obtained by photomicroscopy. Apoptosis was evaluated by DNA ladder assay. DNA was extracted by phenol:chloroform method and analyzed by 2% agarose gel electrophoresis. DNA fragments were visualized after ethidium bromide staining in ultraviolet transilluminator. The LC50 determined for BPA was 70 µM after 24 hours, 72 µM after 48 hours, 47 µM after 72 hours and 31 µM after 96 hours exposure. BPA induced morphological and physiological alterations such as yolk sac and pericardial edema, hatching delay or inhibition, spine deformation, decreasing in heartbeat rate and mortality. In conclusion, this study demonstrated that BPA induced marked malformations in zebrafish embryos at concentrations above 25 µM corroborating the current concerns related to the widespread presence of BPA in the air, food and water used by humans as well as in the bodily fluids and tissues.

Bisfenol A (BPA) é um monômero utilizado na produção de policarbonato, um polímero comumente encontrado em plásticos, resinas epóxi e papéis térmicos. A presença de BPA em alimentos, água, ar e poeira tem sido motivo de grande preocupação nos últimos anos, não só devido a questões ambientais e ecológicas, mas também ao suposto risco para a saúde pública relacionado ao seu potencial mutagênico e carcinogênico. Neste estudo avaliamos a toxicidade do bisfenol A em embriões de peixe-zebra (Danio rerio) e determinamos a concentração letal 50% (LC50) deste composto químico. O BPA foi usado na faixa de concentração entre 1 µM e 100µM em meio E3/0,5% de dimetilsulfóxido (DMSO), preparado a partir de soluções estoques em 100% DMSO. Os controles negativos incluíram embriões expostos apenas ao meio E3 ou suplementado com 0,5% DMSO. Camptotecina (CPT), um conhecido inibidor da proliferação celular, foi usado como controle positivo a uma concentração de 0,001 µM em meio E3/0,5% DMSO. Peixes-zebra adultos foram colocados para reprodução um dia antes da montagem experimental, em seguida, embriões viáveis foram coletados e selecionados para uso. Os experimentos foram realizados em triplicata, de acordo com as especificações da Organização para Cooperação e Desenvolvimento Econômico (OCDE). Um embrião/ poço (25 embriões por concentração) foi distribuído em microplacas de 96 poços na presença ou ausência dos compostos químicos. As placas foram mantidas em incubadoras BOD com temperatura controlada de 28,5 ºC e com fotoperíodo de 14h claro:10h escuro. Após 24h, 48h, 72h e 96h, os embriões expostos foram avaliados de acordo com os seguintes parâmetros: mortalidade, presença de coagulação, taxa do batimento cardíaco, eclosão e presença de anormalidades morfológicas. Fotografias foram obtidas por fotomicroscopia. A apoptose foi avaliada pelo ensaio de DNA ladder. O DNA foi extraído pelo método fenol:clorofórmio e analisado por eletroforese em gel de agarose a 2%. Fragmentos de DNA foram visualizadas após coloração com brometo de etídio em um transiluminador ultravioleta. A LC50 determinada para o BPA foi 70 µM após 24 horas, 72 µM após 48 horas, 47 µM após 72 horas e 31 µM após exposição por 96 horas. O BPA induziu alterações morfológicas e fisiológicas como edema de saco vitelino e edema pericárdico, atraso no tempo ou inibição da eclosão, deformação da coluna vertebral, diminuição da taxa de batimentos cardíacos e mortalidade. Em conclusão, este estudo demonstrou que o BPA induziu grande número de malformações em embriões de peixe-zebra em concentrações acima de 25 µM, corroborando as preocupações atuais relacionadas a presença generalizada do BPA no ar, alimento e água usados pelos seres humanos bem como nos fluidos e tecidos corporais.

Staphylococcus aureus growth delay after exposure to low fluencies of blue light (470 nm)

Abstract Antibiotic resistance is one of the greatest challenges to treat bacterial infections worldwide, leading to increase in medical expenses, prolonged hospital stay and increased mortality. The use of blue light has been suggested as an innovative alternative to overcome this problem. In this study we analyzed the antibacterial effect of blue light using low emission parameters on Staphylococcus aureus cultures. In vitro bacterial cultures were used in two experimental approaches. The first approach included single or fractionated blue light application provided by LED emitters (470 nm), with the following fluencies: 16.29, 27.16 and 54.32 J/cm2. For the second approach a power LED (470 nm) was used to deliver 54.32 J/cm2 fractionated in 3 applications. Our results demonstrated that bacterial cultures exposed to fractionated blue light radiation exhibited significantly smaller sizes colonies than the control group after 24 h incubation, however the affected bacteria were able to adapt and continue to proliferate after prolonged incubation time. We could conclude that the hypothetical clinical use of low fluencies of blue light as an antibacterial treatment is risky, since its action is not definitive and proves to be ineffective at least for the strain used in this study.

Resumo A resistência a antibióticos é um dos maiores desafios para o tratamento de infecções bacterianas em todo o mundo, levando ao aumento de despesas médicas, prolongamento da internação hospitalar e aumento da mortalidade. O uso da luz azul tem sido sugerido como uma alternativa inovadora para superar esse problema. Neste estudo, analisamos o efeito antibacteriano da luz azul usando parâmetros de baixa emissão em culturas de Staphylococcus aureus. Culturas bacterianas foram usadas em duas abordagens experimentais in vitro. A primeira abordagem incluiu o uso da aplicação única ou fracionada de luz azul fornecida por emissores de LED (470 nm), com as seguintes fluências: 16,29, 27,16 e 54,32 J/cm2. Para a segunda abordagem, um LED de potência (470 nm) foi usado para fornecer 54,32 J/cm2 fracionado em 3 aplicações. Nossos resultados demonstraram que as culturas bacterianas expostas à radiação de luz azul fracionada exibiram colônias de tamanhos significativamente menores do que o grupo controle após 24 h de incubação, no entanto, as bactérias afetadas foram capazes de se adaptar e continuar a proliferar após um tempo prolongado de incubação. Podemos concluir que o uso clínico hipotético de baixas fluências de luz azul como tratamento antibacteriano é arriscado, pois sua ação não é definitiva e mostra-se ineficaz, pelo menos para a cepa utilizada neste estudo.

BPA toxicity during development of zebrafish embryo

Abstract Bisphenol A (BPA) is a monomer used in the production of polycarbonate, a polymer commonly found in plastics, epoxy resins and thermal papers. The presence of BPA in food, water, air and dust has been of great concern in recent years not only due to environmental and ecological issues but also because of its supposed risk to public health related to its mutagenic and carcinogenic potential. In this study we evaluated the toxicity of bisphenol A in zebrafish embryos (Danio rerio) and determined the 50% lethal concentration (LC50) of this chemical. BPA was used at concentrations ranging from 1 M to 100 M in E3 medium/0.5% dimethylsulfoxide (DMSO) from previously prepared stock solutions in 100% DMSO. Controls included embryos exposed only to E3 medium or supplemented with 0.5% DMSO. Camptothecin (CPT), a known inhibitor of cell proliferation was used as positive control at a concentration of 0.001 M in E3 medium/0.5% DMSO. Adults zebrafish were placed for breeding a day before the experimental set up, then, viable embryos were collected and selected for use. Experiments were carried out in triplicates, according to specifications from Organization for Economic Cooperation and Development (OECD). One embryo/well (25 embryos per concentration) was distributed in 96 well microplates in presence or absence of the chemicals. The plates were kept in BOD incubators with a controlled temperature of 28.5 ºC and with photoperiod of 14 h light:10 h dark. After 24h, 48h, 72h and 96h exposure, the exposed embryos were evaluated according to the following parameters: mortality, coagulation, rate of heartbeat, hatching and presence of morphological abnormalities. Photography was obtained by photomicroscopy. Apoptosis was evaluated by DNA ladder assay. DNA was extracted by phenol:chloroform method and analyzed by 2% agarose gel electrophoresis. DNA fragments were visualized after ethidium bromide staining in ultraviolet transilluminator. The LC50 determined for BPA was 70 M after 24 hours, 72 M after 48 hours, 47 M after 72 hours and 31 M after 96 hours exposure. BPA induced morphological and physiological alterations such as yolk sac and pericardial edema, hatching delay or inhibition, spine deformation, decreasing in heartbeat rate and mortality. In conclusion, this study demonstrated that BPA induced marked malformations in zebrafish embryos at concentrations above 25 M corroborating the current concerns related to the widespread presence of BPA in the air, food and water used by humans as well as in the bodily fluids and tissues.

Resumo Bisfenol A (BPA) é um monômero utilizado na produção de policarbonato, um polímero comumente encontrado em plásticos, resinas epóxi e papéis térmicos. A presença de BPA em alimentos, água, ar e poeira tem sido motivo de grande preocupação nos últimos anos, não só devido a questões ambientais e ecológicas, mas também ao suposto risco para a saúde pública relacionado ao seu potencial mutagênico e carcinogênico. Neste estudo avaliamos a toxicidade do bisfenol A em embriões de peixe-zebra (Danio rerio) e determinamos a concentração letal 50% (LC50) deste composto químico. O BPA foi usado na faixa de concentração entre 1 M e 100M em meio E3/0,5% de dimetilsulfóxido (DMSO), preparado a partir de soluções estoques em 100% DMSO. Os controles negativos incluíram embriões expostos apenas ao meio E3 ou suplementado com 0,5% DMSO. Camptotecina (CPT), um conhecido inibidor da proliferação celular, foi usado como controle positivo a uma concentração de 0,001 M em meio E3/0,5% DMSO. Peixes-zebra adultos foram colocados para reprodução um dia antes da montagem experimental, em seguida, embriões viáveis foram coletados e selecionados para uso. Os experimentos foram realizados em triplicata, de acordo com as especificações da Organização para Cooperação e Desenvolvimento Econômico (OCDE). Um embrião/ poço (25 embriões por concentração) foi distribuído em microplacas de 96 poços na presença ou ausência dos compostos químicos. As placas foram mantidas em incubadoras BOD com temperatura controlada de 28,5 ºC e com fotoperíodo de 14h claro:10h escuro. Após 24h, 48h, 72h e 96h, os embriões expostos foram avaliados de acordo com os seguintes parâmetros: mortalidade, presença de coagulação, taxa do batimento cardíaco, eclosão e presença de anormalidades morfológicas. Fotografias foram obtidas por fotomicroscopia. A apoptose foi avaliada pelo ensaio de DNA ladder. O DNA foi extraído pelo método fenol:clorofórmio e analisado por eletroforese em gel de agarose a 2%. Fragmentos de DNA foram visualizadas após coloração com brometo de etídio em um transiluminador ultravioleta. A LC50 determinada para o BPA foi 70 M após 24 horas, 72 M após 48 horas, 47 M após 72 horas e 31 M após exposição por 96 horas. O BPA induziu alterações morfológicas e fisiológicas como edema de saco vitelino e edema pericárdico, atraso no tempo ou inibição da eclosão, deformação da coluna vertebral, diminuição da taxa de batimentos cardíacos e mortalidade. Em conclusão, este estudo demonstrou que o BPA induziu grande número de malformações em embriões de peixe-zebra em concentrações acima de 25 M, corroborando as preocupações atuais relacionadas a presença generalizada do BPA no ar, alimento e água usados pelos seres humanos bem como nos fluidos e tecidos corporais.