Biomonitoramento ativo no Rio Iguaçu : aplicação de múltiplos biomarcadores para avaliação dos efeitos de fontes difusas de contaminação em Oreochromis niloticus (tilápia)

Abstract

Resumo: A contaminação de ambientes aquáticos torna<se um problema cada vez maior à medida que o crescimento populacional humano se amplia. Assim, é necessário conhecer os diferentes tipos de contaminantes - agrícolas, industriais e urbanos -, além da fonte e da forma como esses resíduos agem no ambiente natural e nos organismos não alvos. Estressores naturais e antropogênicos são recorrentes em ambientes aquáticos e podem afetar a saúde da biota residente, assim como a saúde humana. Fontes difusas de contaminação exigem abordagens mais abrangentes, que considerem a complexidade e variabilidade de respostas biológicas frente a exposição a misturas complexas de poluentes. O biomonitoramento ativo (BMA) é uma ferramenta útil na detecção e quantificação de impactos ambientais e consiste em utilizar organismos coletados em ambientes não poluídos e translocá<los para ambientes contaminados, quantificando suas respostas, sejam elas bioquímicas, fisiológicas e/ou organísmicas. No presente estudo, múltiplos biomarcadores foram aplicados para avaliar os efeitos de um presumido gradiente de possíveis contaminantes nos reservatórios de Salto Caxias (SC), Salto Osório (SO), Salto Santiago (SS), Segredo (SG), localizados no Rio Iguaçu, utilizando a espécie Oreochromis niloticus como organismo bioindicador. Variações significativas dos bioquímicos, morfológicos e genéticos foram observadas. Os indivíduos apresentaram alterações do tecido hepático, como necrose e processos inflamatórios, entretanto o índice de lesão não indicou diferenças significativas entre reservatórios. Foi observada uma inibição da superóxido dismutase (SOD), bem como uma indução da catalase (CAT) em SO. Apenas em SG houve uma redução significativa dos níveis de glutationa reduzida (GSH). A atividade da glutationa S<transferase (GST) foi induzida em todos reservatórios, sendo apenas significativamente menor em SC. Níveis de peroxidação lipídica (LPO) foram maiores em SS, entretanto alterações morfológicas nucleares (AMN) foram menos frequentes no mesmo reservatório. Ainda em SS foram observadas grandes concentrações de metabólitos de HPAs na bile dos indivíduos. Por fim, a atividade colinesterásica do músculo foi inibida em todos os reservatórios, em relação a SS. Os resultados sugerem que não há um gradiente de contaminação, uma vez que o reservatório de SS, localizado entre os demais, apresentou respostas indicativas de maior impacto. Neste sentido, o biomonitoramento demonstra ser uma ferramenta viável no estudo dos efeitos prejudiciais de misturas complexas de poluentes para a saúde dos rios, para biodiversidade bem como para saúde humana. Com isso, é necessário que estudos futuros sejam realizados no Rio Iguaçu, principalmente nas áreas utilizadas como fontes de captação para o abastecimento urbano com o intuito de contribuir com as agências de controle ambiental para o estabelecimento de políticas públicas. Palavras<chave: biomonitoramento ativo, Rio Iguaçu, sul do Brasil, qualidade da água, ecotoxicologia, misturas complexas, biomarcadores.

Abstract: Contamination in aquatic environments has become a major problem due to population and urban expansion. Therefore, it is important to acknowledge the different classes of contaminants - agricultural, industrial and urban - as well as their sources and mode of action of these residues on natural environment and live organisms. Natural and anthropogenic stressors are recurrent in aquatic environment and can affect resident biota and human health. Diffuse sources of contamination require broader approaches that take into consideration the complexity and variability of biological responses after exposure to complex mixtures of contaminants. Active biomonitoring is a useful tool to detect and quantify environmental impact and consists of translocating organisms from a non<polluted site to a contaminated one in order to quantify their biochemical, physiological and/or organismic response. The present study used multiple biomarkers to assess the effects of a putative contamination gradient at Salto Caxias (SC), Salto Osório (SO), Salto Santiago (SS) and Segredo (SG) reservoirs, located in Iguaçu River, using Oreochromis niloticus species as a bioindicator organism. Significant variations of morphological, biochemical and genetic biomarkers were observed. Fish individuals showed hepatic tissue alterations, such as necrosis and inflammatory processes, however the lesion index did not indicate significant differences among reservoirs. Superoxide dismutase (SOD) inhibition, as well as catalase (CAT) induction was observed at SO. Only at SG there was a significant depletion of glutathione (GSH) levels. Glutathione S< transferase (GST) activity was induced at all reservoirs, with the exception of SC where it was significantly inhibited. Lipid peroxidation levels (LPO) were higher at SS, however nuclear morphological alterations (NMA) were less frequent at the same reservoir. Also at SS high concentrations of PAHs biliary metabolites were observed. Finally, muscle acetylcholinesterase activity was significantly reduced at all reservoirs when compared to SS. Results suggest that there is not a contamination gradient, since SS reservoir showed responses indicative of higher impact. Thus, active biomonitoring has proven to be a viable tool to assess deleterious effect of complex contaminant mixtures to river health status, to biodiversity as well as to human health. Additionally, further studies should be conducted in Iguaçu River, especially at areas primarily used for water supply, in order to contribute to environmental control agencies to establish public policies. Keywords: active biomonitoring, Iguaçu River, southern Brazil, water quality, ecotoxicology, complex mixtures, biomarkers.