Impacto do fluoreto na resposta metabólica do peixe antártico Notothenia Rossii (Richardson, 1844) aclimatado sob condições de estresse térmico e hiposmótico

Abstract

Resumo: A Antártica é considerada a região mais preservada do planeta e apresenta características de um ambiente único. A extinção da antiga fauna antártica e o estabelecimento da atual ocorreu sob a pressão seletiva das baixas temperaturas. Durante o inverno austral, a baixa produtividade primária do ambiente marinho antártico restringe a disponibilidade de alimento na coluna d'água e a sua transferência para o sistema bentônico. A Península Antártica é uma das três regiões do planeta que sofre aquecimento acelerado. O fluoreto presente no exoesqueleto do Krill antártico tem suscitado questões sobre a tolerância metabólica dos organismos que se alimentam de Krill à ação tóxica desse halogênio. O presente estudo objetivou entender o impacto do fluoreto da dieta, sobre o metabolismo glicolítico, glicogenolítico, do ciclo dos ácidos tricarboxilílicos, da via das pentoses e argininolítico e as estruturas morfofuncionais, de brânquias e rins, do peixe antártico Notothenia rossii sob condições experimentais de estresse térmico (4 oC) e salino (20 psu). As principais alterações morfológicas branquiais observadas na condição trófica com fluoreto foram o descolamento branquial, hiperplasia e aneurisma. A condição salina em 20 elevou os níveis plasmáticos de glicose, proteínas totais e triglicerídeo, bem como reduziu o cálcio. O fluoreto trófico modulou positivamente os níveis de TG e potencializou o aumento glicêmico na condição salina em 20, mas não foi capaz de induzir alterações nos níveis de proteínas totais e albumina. O efeito do estresse térmico, salino e do fluoreto sobre os tecidos renal e branquial foram marcados por modulações de atividades enzimáticas. O estresse térmico modulou positivamente os níveis da ATPase Na/K do tecido branquial e negativamente a do tecido renal. A atividade argininolítica branquial foi modulada positivamente na condição térmica de 4oC com fluoreto, e o tecido renal apenas na condição termo-salina 4-20 com fluoreto. O fluoreto trófico também foi capaz de modular os segmentos metabólicos ativador da glicose, glicogenolítico, glicolítico, "shunt" das pentoses e ciclo dos ácidos tricarboxílicos. As principais alterações foram: a) elevação do potencial ativador da glicose na condição termo-salina 4-20 no tecido branquial e em 4-35 no tecido renal, em ambos os casos com fluoreto trófico; b) elevação da G6PDH na condição térmica em 4oC com fluoreto e na condição termo-salina 0-20 sem fluoreto em ambos os tecidos; c) comparado ao controle, a CS foi modulada negativa no tecido branquial em todas condições termo-salino-troficas, exceto na condição termo-salina 4-20 com fluoreto trófico onde a atividade foi modulada positivamente. d) comparada ao controle, a atividade da CS renal foi elevada no estresse térmico, independente da condição salina e de fluoreto trófico.

Abstract: Antarctica is considered as best preserved region with a unique environmental characteristics. The extinction of the earlier fauna and establishment of the current fauna took place on the selective pressure of low temperatures. During the austral winter, the low primary production in the Antarctic marine environment restricts the available food in the water column and its transfer to the bentonic chain. The Antarctic Peninsula is one of the three regions on the planet where there is effect of the global warming is most pronounced. The fluoride in the exoskeleton in the Antarctic krill has given rise to questions about the metabolic tolerance in Krill eater organisms to toxic effect of this halogen. The objective of the present study is to understand the effect of dietary fluoride on the glycolytic and glycogenolytic metabolism, the tricarboxylic acid cycles, the pentose and argininolytic pathways and on the morphology and structural functions of the gills and kidneys of the Antarctic fish Notothenia rossii under experimental conditions of thermal (4 oC) and saline (20 psu) stress. The principal morphological changes in the gills arising from the trophic fluoride, was the gill detachment, hyperplasia and aneurism. Salinity of 20 psu, elevated the plasma levels of glucose, total proteins and triglycerides along with a reduction in calcium. At a salinity of 20psu, the trophic fluoride positively modulated the plasma levels of TG and increased glycaemia, but did not induce any changes in the total protein or albumin levels. The effect of thermal, saline and fluoride stress on the gill and renal tissues were marked by the enzymatic activity modulation. Thermal stress positively modulated the levels of ATPase Na/K in the gill tissues and negatively in the renal tissues. The gill argininolytic activity was positively modulated at 4oC and in the presence of fluoride, whereas in the renal tissues, this positive modulation appears only at 4oC-20psu with fluoride. The trophic fluoride alone had the capacity to modulate the activator segments of glucose, glycogenolytic, glycolytic, the pentose "shunt" and tricarboxylic acid cycle. The principal changes were a) elevation of the activation potential of glucose at 4-20 in the gill tissues and at 4-35 in renal tissues, in both cases with trophic fluoride b) elevation of G6PDH at 4oC with fluoride and at 4oC-20psu without fluoride in both tissues; c) compared to the controls, CS was negatively modulated in the gills tissues for all trophic thermo-salinity conditions, except at 4-20 with trophic fluoride where it is positively modulated. d) compared to the controls, the renal CS activity was elevated under thermal stress independent of the salinity or trophic fluoride.