A variação na temperatura da água afeta o suprimento de energia e estresse oxidativo em músculo de Astyanax lacustris (Lütken, 1875)?

Abstract

Resumo: A temperatura é um importante fator que condiciona as respostas fisiológicas dos peixes, gerando uma condição estressante quando em parâmetros não ideais. Neste contexto, peixes representam uma boa ferramenta de estudo tendo em vista as alterações naturais, perturbações antrópicas locais e as alterações climáticas estimadas que alteram a dinâmica da água, afetando diretamente estes animais. Assim, objetivou-se avaliar o metabolismo de carboidratos de proteínas e parâmetros relacionados ao estresse oxidativo no músculo do peixe Astyanax lacustris proveniente de lagos artificiais da região da bacia do rio Iguaçu, submetido a choque térmico. Os espécimes (n = 240) foram submetidos aos regimes de tempo de 2, 6, 12, 24, 48, e 96 horas sob baixa (15 ± 1°C) e alta temperatura (31 ± 1°C), com seus respectivos controles (23 ± 1°C) e um n = 10 por grupo experimental. A baixa temperatura reduziu a atividade da glicogênio fosforilase (GP) e os níveis de piruvato em 2h e lactato em 6h. Isso pode indicar uma redução da glicólise nos períodos iniciais do estresse. A diminuição do piruvato também ocorre em 24h, podendo estar associado ao ciclo de Cori. Posteriormente houve um aumento da atividade da GP em 12h, aumento dos níveis de piruvato em 48h e da atividade da hexoquinase (HK) em 96h. Isso indica um aumento da demanda energética depois das horas iniciais do choque térmico. Não houve alterações do metabolismo de carboidratos e ciclo de Krebs para alta temperatura, essa ausência de alterações pode estar ligada a outro mecanismo para suprir as necessidades energéticas, como a utilização da fosfocreatina quinase. Em relação ao metabolismo de proteínas para 15 ºC, não houve alterações para glutamato desidrogenase (GLDH), transaminase glutâmico oxalacética (TGO) ou transaminase glutâmico pirúvica (TGP). Essa ausência de alterações pode estar relacionada com uma compensação do metabolismo de carboidratos ou lipídico. Em 31 ºC houve redução da atividade da TGO em 2 e 96h e da TGP em 2h, que teve posterior aumento em 48h. Isso pode demonstrar, uma baixa necessidade o peixe por esta via metabólica. Em relação ao estresse oxidativo em 15 ºC, houve aumento da atividade da glutationa redutase (GR) em 2 e 6h com posterior redução em 24 e 48h. Em relação a danos em proteínas através da observação de proteínas carboniladas (PCO), houve aumento de nível em 6h. Isso indica uma indução de estresse para músculo de A. lacustris expostos a 15 ºC. Em 31 ºC foi observado um aumento pontual dos níveis de glutationa reduzida (GSH) em 24h. Desta maneira, é possível inferir que a temperatura baixa foi mais estressante em músculo de A. lacustris. A partir disso, é possível concluir que o choque térmico agudo pode afetar o metabolismo do músculo de A. lacustris, que em determinadas situações promove alterações nas vias metabólicas.

Abstract: Temperature is an important factor that conditions the physiological responses of fish, generating a stressful condition when in non -ideal parameters. In this context, fish represent a good study model in view of natural changes, local anthropogenic disturbances and estimated climate changes that alter the water dynamics, directly affecting these animals. Thus, the objective was to evaluate the carbohydrates metabolism from proteins and parameters related to oxidative stress in the muscle of the fish Astyanax lacustris from artificial lakes in the region of the Iguaçu river basin, submitted to thermal shock. The specimens (n = 240) were subjected to the time regimes of 2, 6, 12, 24, 48, and 96 hours under low (15 ± 1°C) and high temperature (31 ± 1°C), with their respective controls (23 ± 1°C) and a n = 10 per experimental group. The low temperature reduced the activity of glycogen phosphorylase (GP) and the levels of pyruvate in 2h and lactate in 6h. This may indicate a reduction in glycolysis in the initial periods of stress. The decrease in pyruvate also occurs within 24 hours and may be associated with the Cori cycle. Subsequently, there was an increase in GP activity in 12h, increase in pyruvate levels in 48h and increase in hexokinase (HK) activity in 96h. This indicates an increase in energy demand after the initial hours of the thermal shock. There were no changes in carbohydrate metabolism and high temperature Krebs cycle, this absence of changes may be linked to another mechanism to meet energy needs, such as the use of phosphocreatine kinase. Regarding protein metabolism at 15 ºC, there were no changes for glutamate dehydrogenase (GLDH), glutamic oxaloacetic transaminase (TGO) or glutamic pyruvic transaminase (TGP). This absence of alterations may be related to a compensation of carbohydrate or lipid metabolism. At 31 ºC there was a reduction in the activity of TGO in 2 and 96h and of TGP in 2h, which had a subsequent increase in 48h. This may demonstrate a low necessity for this metabolic pathway in the fish. Regarding oxidative stress at 15 ºC, there was an increase in glutathione reductase (GR) activity at 2 and 6 hours with a subsequent reduction at 24 and 48 hours. Regarding protein damage through the observation of carbonyl proteins (PCO), there was only an increase in level in 6h. This indicates an induction of stress for A. lacustris muscle exposed to 15 ºC. At 31 ºC a punctual increase in reduced glutathione (GSH) levels was observed within 24 hours. Thus, it is possible to infer that low temperature was more stressful on A. lacustris muscle. From this, it is possible to conclude that the acute thermal shock can affect the metabolism of the A. lacustris muscle, which in certain situations promotes alterations in the metabolic pathways.