Efeitos de metais neurotóxicos em larvas de Rhamdia quelen expostas em fases iniciais de desenvolvimento

Abstract

Resumo: O aumento das atividades antropogênicas têm resultado na crescente poluição de ecossitemas aquáticos por metais pesados como o chumbo (Pb), manganês (Mn), mercúrio (Hg) e a prata (Ag). Diversos estudos sobre o acúmulo e os efeitos neurotóxicos destes elementos têm sido feito em diferentes espécies de peixes juvenis ou adultos, mas só recentemente testes de toxicidade em fases iniciais de desenvolvimento tornaram-se ferramentas promissoras em estudos ambientais. Os parâmetros de níveis aceitáveis de metais e outras substâncias em águas brasileiras são apresentados pelo Conselho Nacional do Meio Ambiente - CONAMA, no entanto, não existe uma legislação própria referente a normas e padrões que assegurem os primeiros estádios do desenvolvimento de teleósteos. Diante disso, são necessários mais estudos sobre os efeitos de agentes tóxicos e de misturas complexas na embriogênese de espécies nativas. O objetivo do presente estudo foi avaliar os efeitos da exposição hídrica em larvas da espécie nativa Rhamdia quelen expostas in ovo a três concentrações diferentes de cada metal (chumbo, manganês e mercúrio), sendo a menor concentração baseada na resolução do CONAMA. Além destes metais, os ovos também foram expostos à concentração de 0,03 mg/L de nanopartículas de prata (AgNP) e às misturas complexas destes elementos. Oito horas após a fecundação (hpf) os embriões foram expostos e decorridas 24, 48, 72 e 96 hpf, os parâmetros: taxa de eclosão, taxa de sobrevivência, freqüência de deformidades e a morfologia dos neuromastos foram analisados. Em geral, os tratamentos anteciparam a eclosão em 24 hpf à temperatura de 24°C. As taxas de sobrevivência das larvas diminuíram em função do tempo, principalmente a partir de 72 hpf e, em 96 hpf, as taxas de sobrevivência foram inversamente proporcionais à concentração de Pb, Mn e Hg. A adição das AgNPs nas misturas interferiu tanto nas taxas de eclosão quanto nas taxas de de sobrevivência. Comparado aos espécimes do grupo controle, várias alterações anatômicas foram identificadas nas larvas que sofreram exposição aos diferentes tratamentos em 48 e 96 hpf, tais como lordose, cifose e outras torções espinhais, deformidades na região cefálica, nas nadadeiras, no saco vitelínico, edema cardíaco e encurtamento corpóreo. Além disso, foram observadas alterações morfológicas em estruturas sensoriais como os barbilhões e os neuromastos, indicando o potencial neurotóxico dos compostos químicos utilizados neste trabalho. Essas deformidades encontradas nos primeiros dias pós-eclosão podem acarretar em conseqüências imprevisíveis para a sobrevivência do organismo nos ambientes naturais. Nesse sentido, a avaliação do impacto sobre os primeiros estádios de desenvolvimento em peixes pode de forma preditiva ter um significado muito promissor, visto que a condição de sucesso da população está vinculada ao sucesso também das fases iniciais do ciclo de vida daquela espécie.

Abstract: The growth of anthropogenic activities is resulting in a crescent pollution of the aquatic ecosystem by heavy metals, such as Plumb (Pb), Manganese (Mn), Mercury (Hg) and Silver (Ag). Several studies about the accumulation and the neurotoxic effects of those elements have been done in different species of juvenile fishes or adults, but just recently toxicity tests on initial phases of growing have become promising tools in ambiental studies. The parameters of acceptable levels of metals and other substances in brazilian waters are presented by the National Council of Environment - CONAMA, however, there isn't an own legislation that refers to rules and patterns that assures the initial stages of teleosts growth. Thereupon, more study about the effect of the toxic agents and complex mixtures on embryogenesis of the native species is needed. This study aimed to evaluate the effects of the hidric exposure on larvae of native species Rhamdia quelen exposed in ovo, on three different concentrations of each metal (Plumb, Manganese and Mercury), being the lower concentration based on CONAMA's resolution. Besides those metals, the eggs were also exposed to a concentration of 0,03 mg/L of silver nanoparticles (AgNP) and to the complex mixtures of those elements. Eight hours after the fecundation (hpf) that the embryos were exposed and after 24, 48, 72 and 96 hpf, the parameters: emergence rate, survival rate, deformities frequency and the neuromasts morphology were analised. In general, the emergence was anticipated by the treatments in 24 hpf at the 24ºC temperature. The survival rates for larvae decreased as a function of time, especially since 72 hpf, and in 96 hpf the survival rate were inversely proportional to the concentration of Pb, Mn and Hg. The addition of AgNPs on mixtures interfered on the emergence rate as much as the survival rate. Compared to the control group specimes, many anatomical changes were identified on larvae that were exposure by different treatments in 48 and 96 hpf, such as lordosis, cifosis, and other spinal twists, deformities on the cephalic region, flippers, yolk sack, cardiac edema and corporeal shorter. Besides, morphological changes were observed in sensorial structures like barbells and neuromasts, pointing the neurotoxic potential of the chemical compounds used in this study. Those deformities found in the first days after emergence can cause unpredictable consequences to the organism survival on natural environment. Therefore, the evaluation of the impact over the first stages of development on fishes might have a promising meaning, once the condition of success on population is connected to the success of the initial stages of life cycle of that species.