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Metais e compostos metálicos continuam a ter relevância farmacológica e toxicológica. A prevalência de exposição ao metal pesado e seu impacto na saúde aumentou exponencialmente a investigação científica desde a década de 1960 e atingiu um recorde em 2021. As concentrações de metais pesados na água potável, poluição do ar e exposição ocupacional excedem os limites regulatórios em todo o mundo e permanecem um problema para arsênico, cádmio, mercúrio, cromo, chumbo e outros metais. Novos métodos para quantificar a exposição ambiental e analisar o desenvolvimento patológico continuam em alta demanda 1,2,3.
Por outro lado, a área médica tem aproveitado as propriedades fisioquímicas de vários metais para tratamento clínico. Drogas à base de metal ou metalúrgicos têm uma rica história de fins medicinais e têm mostrado atividade contra uma série de doenças, com o maior sucesso como quimioterapia4. O mais famoso dos metalodrogas, cisplatina, é um medicamento anticâncer baseado em Pt considerado pela Organização Mundial da Saúde (OMS) como uma das drogas essenciais do mundo5. Em 2010, a cisplatina e seus derivados do Pt tiveram até 90% de sucesso em diversos cânceres e foram utilizadas em aproximadamente 50% dos regimes de quimioterapia 6,7,8. Embora a quimioterapia baseada em PT tenha tido sucesso irrefutável, a toxicidade limitante de dose iniciou investigações de drogas à base de metal alternativo com entrega biológica refinada e atividade. Dessas alternativas, os compostos baseados em Ru tornaram-se os 9,10,11,12 mais populares.
Novos modelos e metodologia são necessários para acompanhar a taxa de necessidade de estudos farmaco-farmaco e toxicolíticos metálicos. O modelo de zebrafish está na intersecção de complexidade e throughput, sendo um vertebrado de alta fecundidade com 70% de homologia genética conservada13. Este modelo tem sido um ativo em farmacologia e toxicologia, com extensas triagens para vários compostos para descoberta de chumbo, identificação de alvos e atividade mecanicística 14,15,16,17. No entanto, a triagem de alto rendimento de produtos químicos normalmente depende de exposições transmitidas pela água. Dado que a absorção pode ser variável com base nas propriedades físico-químicas do composto na solução (ou seja, fotodegradação, solubilidade), isso pode ser uma grande limitação de correlacionar a entrega e a resposta das doses.
Para superar essa limitação para comparação da dose com vertebrados mais elevados, foi projetada uma metodologia para analisar as concentrações metálicas de traço no tecido larval de zebrafish. Aqui, curvas de dose-resposta de pontos finais letais e subletais foram avaliadas para cisplatina e novos compostos anticancerígenos baseados em Ru. A letalidade e o eclosão retardado foram avaliados para concentrações nominais de 0, 3,75, 7,5, 15, 30 e 60 mg/L cisplatina. O acúmulo de PT no tecido do organismo foi determinado pela análise do ICPMS, e a absorção de organismos das respectivas doses foi de 0,05, 8,7, 23,5, 59,9, 193,2 e 461,9 ng (Pt) por organismo. Além disso, as larvas de zebrafish foram expostas a 0, 3.1, 6.2, 9.2, 12,4 mg/L de PMC79. Estas concentrações foram analiticamente determinadas para conter 0, 0,17, 0,44, 0,66 e 0,76 mg/L de Ru. Este protocolo também permitiu a distinção das concentrações de Pt sequestrado no acorde das larvas em comparação com o tecido zebrafish. Essa metodologia foi capaz de fornecer dados confiáveis e robustos para comparações da atividade farmaco-e toxicolética entre um quimioterápico bem estabelecido e um novo composto. Este método pode ser aplicado a uma ampla gama de metais e compostos à base de metal.