Avaliação da toxicidade de Di-N-Butil Ftalato (DBP) e Diisopentil Ftalato em Rhamdia quelen (Siluriformes, Heptapteridae) após exposições via trófica subcrônica à baixas doses

Abstract

Resumo: Ftalatos, ou ésteres de ácido ftálico, são moléculas orgânicas produzidas sinteticamente para uso industrial como plastificantes, umectante, fixadores, solventes em diversos ramos industriais. O di-n-butil ftalato (DBP) é um dos ftalatos mais produzidos e utilizados no mundo, apesar de sua proibição em cosméticos e produtos de cuidado pessoal, ainda é amplamente utilizado em adesivos, tintas e vernizes, e principalmente na produção de policloreto de vinila (PVC). Assim como outros ftalatos, o DBP também é conhecido por ser desregulador endócrino e promover efeitos reprodutivos em animais. No Brasil, recentemente foi descoberta a exposição de humanos ao diisopentil ftalato (DiPeP) por meio da detecção de metabólitos na urina de gestantes e crianças. A produção do DiPeP no Brasil é alta devido à disponibilidade de álcool isoamílico advindo do processo de refino da cana de açúcar para a produção de etanol. Assim como o DBP, o DiPeP também é proibido em itens de cuidado pessoal, mas é utilizado pela indústria de maneiras semelhantes. Entretanto, pouco se sabe a respeito da toxicidade do DiPeP. Desta forma, o objetivo do presente estudo foi avaliar a potencial toxicidade dos ftalatos DBP e DiPeP em exposições subcrônicas em uma espécie nativa (Rhamdia quelen). Foi desenvolvido um desenho experimental em condições ambientalmente relevantes com exposição trófica e baixas doses (5 ng/g, 25 ng/g, 125 ng/g) administradas a cada 48 horas por 30 dias. Foram avaliados parâmetros hematológicos, formação de micronúcleos e alterações eritrocitárias nucleares, danos ao DNA de células sanguíneas, hepáticas, renais e cerebrais, atividade das enzimas glutationa S-transferase (GST), superóxido dismutase (SOD), catalase (CAT), glutationa peroxidase (GPx), concentração GSH e peroxidação lipídica (LPO) nos tecidos hepático e renal, além da atividade da acetilcolinesterase (AChE) muscular e cerebral. Os resultados mostraram que não houve efeito no tecido sanguíneo que pudesse ser identificado pelos biomarcadores hematológicos e genéticos. Também não observamos genotoxicidade nos tecidos cerebral e hepático. Entretanto, por meio dos biomaradores bioquímicos, observamos um desequilíbrio no sistema antioxidante de rim e fígado. No rim, ambos os ftalatos reduziram a concentração de GSH e a atividade da SOD e promoveram o aumento de danos ao DNA renal, porém, o DiPeP, para esses três biomarcadores, mostrou o efeito em todas as doses de forma semelhante, enquanto o DBP em apenas uma das doses administradas. Além disso, o DiPeP reduziu a atividade da GPx e a LPO, que não foi observada nos grupos tratados com DBP. No tecido hepático, apesar de não terem sido genotóxicos, ambos os ftalatos causaram aumento da atividade da GST. O tecido cerebral mostrou-se um potencial alvo ao aumentar a atividade da AChE tanto na presença de DBP quanto DiPeP, entretanto, o último promoveu a redução da atividade no músculo em todos os tratamentos. Assim, o presente estudo reforça a preocupação com a presença de ftalatos no ambiente, uma vez que esses mostraram-se potenciais agentes nefrotóxicos e neurotóxicos. O DiPeP mostrou-se tão tóxico quanto o DBP, evidenciando a importância de estudos de toxicidade e biomonitoramento do ecossistema aquático.

Abstract: Phthalates, or phthalic acid esters, are organic molecules produced synthetically for industrial use as plasticizers, humectants, fixatives, solvents in various industrial sectors. Di-n-butyl phthalate (DBP) is one of the most produced and used phthalates globally, despite its prohibition in cosmetics and personal care products, it is still widely used in adhesives, paints and varnishes, and mainly in the production of polychloride vinyl (PVC). Like other phthalates, DBP is also known to be an endocrine disruptor and promote reproductive effects in animals. In Brazil, human exposure to diisopentyl phthalate (DiPeP) was recently discovered by detecting metabolites in the urine of pregnant women and children. The production of DiPeP in Brazil is high due to the availability of isoamyl alcohol resulting from the sugar cane refining process for the production of ethanol. Like DBP, DiPeP is also prohibited in personal care items, but it is used by the industry in similar ways. However, little is known about the toxicity of DiPeP. Thus, the objective of the present study was to evaluate the potential toxicity of phthalates DBP and DiPeP in subchronic exposures in a native species (Rhamdia quelen). An experimental design was developed under environmentally relevant conditions with trophic exposure and low doses (5 ng / g, 25 ng / g, 125 ng / g) administered every 48 hours for 30 days. Hematological parameters, micronucleus formation and nuclear erythrocyte alterations, damage to the DNA of blood, liver, kidney and brain cells, activity of the enzymes glutathione S-transferase (GST), superoxide dismutase (SOD), catalase (CAT), glutathione peroxidase (GPx), GSH concentration and lipid peroxidation (OLP) in the hepatic and renal tissues, in addition to the muscle and brain acetylcholinesterase (AChE) activity were evaluated. The results showed no effect on blood tissue that could be identified by hematological and genetic biomarkers. We also did not observe genotoxicity in the brain and liver tissues. However, through biochemical biomarkers, we observed an imbalance in the kidney and liver antioxidant system. Both phthalates reduced the GSH concentration and SOD activity in the kidney and promoted increased damage to renal DNA. However, DiPeP, for these three biomarkers, showed the effect in all doses similarly, while DBP in only one of the doses administered. Besides that, DiPeP reduced the GPx activity and LPO, which was not seen in the groups treated with DBP. Although they were not genotoxic in the liver tissue, both phthalates caused an increase in GST activity. Brain tissue proved to be a potential target by increasing AChE activity both in the presence of DBP and DiPeP, however, the latter promoted a reduction in muscle activity in all treatments. Thus, the present study reinforces the concern with the presence of phthalates in the environment, since these have shown to be potential nephrotoxic and neurotoxic agents. DiPeP proved to be as toxic as DBP, showing the importance of studies on toxicity and biomonitoring of the aquatic ecosystem.