Uso de biomarcadores de contaminação ambiental em peixes Ancistrus sp. (cascudo)

Abstract

Resumo: O uso de biomarcadores como indicadores precoces de contaminação ambiental começa a ser discutido no Brasil. Estes marcadores já são usados com frequência em programas de monitoramento ambiental em outros países, no entanto, as particularidades de sua interpretação ainda representam um grande desafio à sua aplicação prática. Devido às características bioquímicas, fisiológicas e anatômicas de cada espécie animal usada como bioindicadora, a utilização efetiva de biomarcadores deve ser precedida da padronização das metodologias para cada uma delas. No presente trabalho foi escolhido um peixe nativo, o cascudo (Ancistrus sp.), para padronização das metodologias de análise da atividade colinesterásica e do citocromo P450 (CYP450), componente do sistema de enzimas do metabolismo hepático. Também foi avaliado o efeito do inseticida organoclorado endosulfano, sobre a expressão destes biomarcadores nos cascudos. Uma dose subletal de endosulfano (4mg/Kg) foi administrada por via intracelomática e os peixes foram sacrificados após 24, 48 e 96 horas. A atividade colinesterásica foi medida em músculo axial e não foi encontrada diferença estatisticamente significativa entre os peixes expostos ao endosulfano e os peixes do grupo controle. Já as enzimas do CYP450, que têm sua transcrição induzida por diversos tipos de poluentes, sofreram inibição significativa após 96 horas da administração do endosulfano. Biomarcadores como a atividade colinesterásica apresentam maior sensibilidade a certos tipos de contaminantes ambientais, como organofosforados e carbamatos, respondendo de maneira menos específica a outros poluentes ambientais. Esta característica, no entanto, é importante pois tanto biomarcadores específicos como os mais genéricos podem ser aplicados com diferentes funções em programas de monitoramento ambiental. A inibição do citocromo P450 causada pelo endosulfano pode ser devida a inibição enzimática autocatalítica e/ou a efeitos deste composto sobre membranas lipídicas, alterando a expressão de enzimas associadas a estas estruturas. Os resultados obtidos neste trabalho demonstram que o uso de biomarcadores na avaliação de qualidade ambiental depende da padronização e de pesquisas adicionais para a sua correta aplicação e interpretação em programas de monitoramento ambiental.

Abstract: The use of biomarkers as early warning systems begins to be debated in Brazil. These markers have already been used in environmental monitoring programs in other countries; however, its peculiarities of interpretation are still a great challenge for its practical application. Due to specific biochemical, physiological and anatomical features of each animal species used as bioindicators, the standardization of methodologies for each one must precede the ultimate application of biomarkers. In the present work, the native fish cascudo (Ancistrus sp.) had the methodologies for cholinesterase activity and cytochrome P450 analysis standardized. Additionally, the effects of the chlorinated insecticide endosulfan on the cited biomarkers were also evaluated. A sublethal dose of endosulfan was given intrachelomatically and fish were killed 24, 48 and 96 hours after treatment. Cholinesterase activity was measured in axial muscle and did not reveal any significant statistical changes between exposed fish to endosulfan and the control group. On the other hand, cytochrome P450 enzymes, which have its transcription induced by several kinds of pollutants, showed a statistically significant inhibition after 96 hours of administration of endosulfan. Biomarkers like the cholinesterase activity are relatively specific for a certain group of contaminants, especially organophosphate and carbamate compounds, but less specific to other environmental pollutants. Such feature can be of relevant use in environmental monitoring programs, where both specific and general biomarkers shall be associated. Inhibition of cytochrome P450 enzymes caused by endosulfan can be due either to enzymes self-inactivation or to the effects of this compound on cell lipidic membranes altering the expression of membrane associated enzymes. The results observed in this work show that further research and standardization are needed for the proper application and interpretation of biomarkers in environmental pollution monitoring programs.