Análise multidisciplinar do potencial de desregulação endócrina de hidrocarbonetos policíclicos aromáticos em peixes

Abstract

Resumo: Ecossistemas aquáticos estão cada vez mais expostos a poluentes químicos, levantando preocupações sobre seus efeitos na saúde e reprodução de peixes. Este estudo combina descobertas de quatro resumos de pesquisa distintos, lançando luz sobre a relação intricada entre os hidrocarbonetos aromáticos policíclicos (PAHs) e tanto a disrupção endócrina quanto o metabolismo lipídico em espécies de peixes. No primeiro capítulo foi realizado a caracterização da vitelogenina (Vtg) em Oreochromis niloticus, enfatizando seu papel como biomarcador para exposição a xenoestrógenos. As diferenças estruturais da Vtg entre as formas químicas, juntamente com insights da bioinformática, aprimoram seu potencial como indicador confiável de disrupção reprodutiva em peixes. Para o segundo capítulo foi analisado a toxicidade de uma mistura complexa de PAHs em hepatócitos primários de O. niloticus. A expressão elevada de vtg e receptores de estrogênio sugere uma possível disrupção endócrina devido à exposição. Marcadores de estresse oxidativo fornecem evidências adicionais das respostas celulares aos efeitos tóxicos da mistura. No terceiro capítulo, a análise lipidômica de larvas de zebrafish expostas a PAHs revelou alterações na expressão gênica e nos perfis lipídicos. Essas mudanças refletem o impacto dos PAHs no metabolismo lipídico, com implicações para respostas celulares e possível disrupção de vias de sinalização endócrina. As descobertas sintetizadas enfatizam coletivamente os efeitos abrangentes da exposição aos PAHs em espécies de peixes. Por fim, no quarto capítulo foi empregado modelagem molecular para avaliar o potencial de disrupção endócrina dos PAHs em Danio rerio. A correlação entre a estrutura dos PAHs e a afinidade de ligação a proteínas reguladoras endócrinas destaca a complexidade das interações moleculares subjacentes a seus efeitos. Desde alterações estruturais até mudanças na expressão gênica e disrupções lipidômicas, os estudos destacam a complexidade das interações entre poluentes e organismos aquáticos. Essa perspectiva integrada aprimora nossa compreensão dos riscos ecológicos apresentados pelos PAHs e enfatiza a necessidade de abordagens multifacetadas para avaliar e mitigar seus impactos nos ecossistemas aquáticos.

Abstract: Aquatic ecosystems are increasingly exposed to chemical pollutants, raising concerns about their effects on fish health and reproduction. This study amalgamates findings from four distinct research abstracts, shedding light on the intricate relationship between polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs) and both endocrine disruption and lipid metabolism in fish species. The first study delves into the characterization of vitellogenin (Vtg) in Oreochromis niloticus, emphasizing its role as a biomarker for xenoestrogen exposure. Vtg's structural differences between chemical forms, coupled with insights from bioinformatics, enhance its potential as a reliable indicator of reproductive disruption in fish. The second investigation examines the toxicity of a complex mixture of PAHs in primary hepatocyte of O. niloticus. The elevated expression of vitellogenin and estrogen receptors suggests a potential endocrine disruption due to exposure. Oxidative stress markers provide further evidence of cellular responses to the mixture's toxic effects. In the third study, the lipidomic analysis of zebrafish larvae exposed to PAHs reveals alterations in gene expression and lipid profiles. The fourth study employs molecular modeling to evaluate the endocrine-disrupting potential of PAHs in Danio rerio. The correlation between PAH structure and binding affinity to endocrine-regulating proteins underscores the complexity of molecular interactions underlying their effects. These changes reflect the impact of PAHs on lipid metabolism, with implications for cellular responses and potential disruption of endocrine signaling pathways. The synthesized findings collectively emphasize the comprehensive effects of PAH exposure on fish species. From structural alterations to gene expression changes and lipidomic disruptions, the studies underscore the complexity of interactions between pollutants and aquatic organisms. This integrated perspective enhances our understanding of the ecological risks posed by PAHs and emphasizes the need for multifaceted approaches to assess and mitigate their impacts on aquatic ecosystems.