Please use this identifier to cite or link to this item:
https://www.arca.fiocruz.br/handle/icict/34960
AVALIAÇÃO DO ESTRESSE OXIDATIVO DE EXPOSIÇÕES UNITÁRIAS E COMBINADAS DE CARBAMAZEPINA, ACETAMIPRIDA E CÁDMIO EM PEIXES DANIO RERIO
Ecotoxicologia aquática
Estresse oxidativo
Zebrafish
Peroxidação lipídica
Estresse Oxidativo
Poluentes Químicos da Água - toxicidade
Peixe-Zebra
Peroxidação de Lipídeos
Carbamazepina - toxicidade
Cádmio - toxicidade
Inseticidas - toxicidade
Poluentes Ambientais
Biomarcadores
Metais Pesados – toxicidade
Contaminantes Emergentes
Araujo, Gabriel de Farias | Date Issued:
2019
Alternative title
oxidative stress assessment unit and combined exposures of carbamazepine, acetamiprid and cadmium in fish zebrafish (danio rerio)Author
Affilliation
Fundação Oswaldo Cruz. Escola Nacional de Saúde Pública Sergio Arouca. Rio de Janeiro, RJ, Brasil.
Abstract in Portuguese
Ambientes naturais aquáticos vêm recebendo aportes de contaminantes emergentes,
que podem interagir com classes de contaminantes já regulamentados, promovendo efeitos
adversos aos organismos e influenciando aspectos de saúde pública. Este estudo avaliou os
efeitos oxidativos do fármaco carbamazepina (CBZ) e do pesticida neonicotinóide acetamiprida
(ACT), reconhecidamente contaminantes emergentes, em sistemas unitários e em misturas com
o contaminante regulamentado cádmio, por meio dos biomarcadores catalase (CAT), glutationa
S-transferase (GST), glutationa reduzida (GSH), metalotioneína (MT) e malondialdeído
(MDA). Para tanto, peixes zebrafish (Danio rerio) foram expostos por 96 horas à concentração
ambiental de 25 µg L-1
dos contaminantes em sistema estático para análise dos órgãos cérebro
e fígado. Os resultados das exposições unitárias dos contaminantes indicaram um aumento
significativo de todos os biomarcadores comparados com controle, exceto para CAT no órgão
cérebro, por sua conhecida baixa atividade neste órgão. Esses aumentos, sobretudo no
biomarcador MDA, foram atribuídos ao aumento de espécies reativas de oxigênio (EROs)
geradas a partir das exposições aos contaminantes. Destaca-se que o contaminante CBZ
apresentou os maiores níveis em todos os biomarcadores, demonstrando maior possibilidade de
efeitos oxidativos dentre os três contaminantes. Já o contaminante ACT, apresentou as menores
respostas de biomarcadores no órgão fígado, sobretudo na atividade da enzima CAT. Além
disso, ressalta-se que o contaminante Cd apresentou os menores valores de resposta dos
biomarcadores estudados para o órgão cérebro. Em relação às exposições mistas, foram
observados níveis de resposta dos biomarcadores acima dos observados nos controles para os
órgãos cérebro (GSH e MT) e fígado (CAT, GSH), demonstrando a resposta antioxidante do
organismo ante ao aumento das EROs, bem como a ocorrência de peroxidação lipídica nestas
exposições para o fígado. No entanto, as exposições mistas apresentaram níveis de
biomarcadores menores que a soma de seus respectivos resultados de exposição unitária,
sugerindo uma interação antagônica entre os contaminantes para CAT, GST, MT e MDA.
Conclui-se que os contaminantes de estudo são capazes de gerar efeitos oxidativos ao
organismo modelo mesmo na ordem de µg L-1
, alertando para a possibilidade de quebra da
homeostase entre resposta antioxidante e geração de EROs pelas exposições, sugerindo que
efeitos semelhantes seriam observados em organismos não alvo no ambiente natural, sobretudo
pelo aporte constante de cargas desses contaminantes.
Abstract
Aquatic natural environments have been receiving discharges of emergent
contaminants, those can interact with already regulated contaminants, promoting adverse
effects to organisms and influencing negatively public health aspects. This study evaluated the
oxidative effects of the drug carbamazepine (CBZ) and the neonicotinoid pesticide acetamiprid
(ACT), recognized as emerging contaminants, in unitary systems and in mixtures with the
regulated contaminant cadmium, thru the biomarkers catalase (CAT), glutathione S-transferase
(GST), reduced glutathione (GSH), metallothionein (MT) and malondialdeid (MDA). For this,
zebrafish fishes (Danio rerio) were exposed in 96 hours assay to an environmental
concentration (25 µg L-1) of those contaminants in a static system to the brain and liver
analysis. The unitary exposure results shown a significative elevation of all biomarkers
compared to controls, except CAT in brain, explained for its low activity in this organ. These
elevations, mostly in MDA, were attributed to the oxygen reactive species (ROS) elevation,
generated by the contaminant exposures. It has highlighted that the contaminant CBZ
demonstrated the highest biomarker levels, pointing to its greater possibility of oxidative effects
than the other contaminants studied. On the other hand, ACT presented the lowest biomarkers
responses in the liver, mostly in the CAT activity. In addition, it is emphasized that the
contaminant Cd presented the lowest response biomarkers values studied for the brain organ.
About the mixed exposures, were observed levels of biomarker responses higher than controls
to brain (GSH and MT) and liver (CAT, GSH and MDA), demonstrating the organism’s
antioxidant response face the ROS increase, as well the lipid peroxidation occurrence. However,
the mixed exposures presented lower biomarker levels than the sum of its respective unitary
exposition results, suggesting an antagonistic interaction between the contaminants in CAT,
GST, MT and MDA. It was concluded that the contaminants studied were capable to generate
oxidative effects to the model organism at µg L-1
concentrations, alerting to the possibility of
homeostasis breake between antioxidant response and ROS generation by the expositions,
suggesting that similar effects would be observed in non-target organisms in the natural
environment, especially related with the constant discharges of these contaminants.
Keywords in Portuguese
Contaminantes emergentesEcotoxicologia aquática
Estresse oxidativo
Zebrafish
Peroxidação lipídica
DeCS
EcotoxicologiaEstresse Oxidativo
Poluentes Químicos da Água - toxicidade
Peixe-Zebra
Peroxidação de Lipídeos
Carbamazepina - toxicidade
Cádmio - toxicidade
Inseticidas - toxicidade
Poluentes Ambientais
Biomarcadores
Metais Pesados – toxicidade
Contaminantes Emergentes
Share