Efeitos das mudanças climáticas na regulação de biomarcadores em Echinaster brasiliensis (Echinodermata: Asteroidea)

• Main Author: Patrícia Lacouth da Silva
• Other Authors: Márcio Reis Custódio
• Language: Portuguese
• Published: Universidade de São Paulo 2015
• Subjects: Acidificação; AIF-1; HSP70; pp38-MAPK; Temperatura; Ocean acidification; Ocean warming
• Online Access: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/41/41135/tde-15032016-101439/

Diante do quadro atual de previsões de mudanças climáticas, estudos a respeito das possíveis respostas dos organismos a estas alterações são importantes. Com a finalidade de prever e verificar se estas serão de fato deletérias ou se os organismos são capazes de lidar com elas sem alterações na sua fisiologia, e consequentemente na estrutura do ambiente, E. brasiliensis foi utilizada como modelo para estudar possíveis impactos do aumento da temperatura e acidificação dos oceanos na sua fisiologia. Para isso, espécimes foram expostos a 9 possíveis combinações de temperatura (24ºC, 28ºC e 30ºC) e pH (8.0, 7.7 e 7.3) em diferentes intervalos de tempo (1, 3, 12, 24 e 48 h). Amostras de gônadas e fluido celomático foram coletadas para avaliar a expressão das proteínas de estresse HSP70, AIF-1 e p38-MAPK, e a variação no número e viabilidade dos celomócitos. Nossos resultados mostram que o modelo é sensibilizado pelas mudanças no ambiente, através da hiper-regulação das proteínas de estresse. O cenário considerado mais extremo (30°C + pH7.3) ocasionou a morte de 100% dos organismos após 24horas. E o segundo cenário mais severo (30°C + pH7.7) desencadeou o desenvolvimento de ulceração de pele. Os efeitos são mais pronunciados nos celomócitos e a acidificação da água parece ter efeitos antagônicos com a temperatura nos celomócitos e sinérgicos nas gônadas. Embora a resposta tenha sido sistêmica, o grau e a dinâmica foram distintos em relação às diferentes amostras e estresses. Podendo causar modificações na resposta imune dos organismos e consequentemente na sobrevivência da espécie a longo prazo. === Under the current Climate Change context, studies about the potential responses of the organisms to their changing environment are of extreme importance. Recent studies point out the synergy of temperature and ocean acidification altogether. In this study, we used the sea star E. brasiliensis to assess the physiological effects of rising temperature, seawater acidification and the interaction of both factors. Independent individuals (N=225) were exposed to 9 possible combinations of temperature (24ºC, 28ºC and 30ºC) and pH (8.0, 7.7 and 7.3), for 1, 3, 12, 24 and 48 h. We compared the stress produced by these treatments measuring the expression of heat shock proteins (HSP70), the production of the allograft inflammatory factor (AIF−1) and the activation of mitogen kinases (MAPKs) at both gonad and celomic fluid. Furthermore, we assessed the quantity and quality of coelomocytes. Our results demonstrated that E. brasiliensis is vulnerable to the interaction of temperature and acidification. All the stress proteins evaluated were upregulated. The extreme scenario (30°C + pH7.3) caused the death of 100% of organisms after 24 hours, while the second most severe scenario (30°C + pH7.7) triggered skin ulceration. Nevertheless, we found that water acidification produces antagonistic effects to the temperature in coelomocytes and synergistic effects in gonad cells. Furthermore, these effects were more pronounced in the coelomocytes than in the gonads. The systemic response found in this study suggest that the interactive effects of elevated temperatures in conjunction with ocean acidification may endanger the survival of this species, and it could compromise the ecosystem functioning at long term.