Biomarcadores bioquímicos e genotóxicos em duas espécies de peixes neotropicais para avaliação da contaminação aquática em áreas agrícolas no norte do Paraná

• Main Author: Carlos Eduardo Delfino Vieira
• Other Authors: Cláudia Bueno dos Reis Martinez .
• Language: Portuguese
• Published: Universidade Estadual de Londrina. Centro de Ciências Biológicas. Programa de Pós-Graduação em Ciências Biológicas. 2014
• Online Access: http://www.bibliotecadigital.uel.br/document/?code=vtls000200743

A contaminação química de origem agrícola nos ecossistemas aquáticos constitui um problema de escala global e os agrotóxicos que atingem estes ambientes podem promover impactos em múltiplos níveis, desde o molecular até o de população e comunidade. A região norte do Paraná destaca-se no cenário agrícola brasileiro, o que traz como consequência a contaminação dos seus corpos hídricos. Desta forma, estudos de monitoramento de ecossistemas aquáticos nestas áreas são fundamentais, a fim de avaliar a qualidade da água bem como o estado de saúde da biota ali residente. O presente trabalho teve como objetivos: I) avaliar a qualidade da água dos ribeirões Apertados (AP), Jacutinga (JC) e Godoy (GD), por meio de biomarcadores bioquímicos e genotóxicos no peixe Prochilodus lineatus, submetidos a testes in situ e verificar os efeitos de variações sazonais sobre as respostas destes biomarcadores e II) comparar as respostas de biomarcadores bioquímicos e genotóxicos na espécie Astyanax altiparanae expostos aguda (testes in situ) e cronicamente (residentes) em três lagoas localizadas em áreas agrícolas. Também foram analisadas amostras de água e sedimento de alguns destes locais a fim de caracterizá-los quanto à presença de metais e alguns agrotóxicos. Parâmetros bioquímicos, tais como as enzimas de biotransformação 7-etoxiresorufina-O-desetilase (EROD) e glutationa-S-transferase (GST), tióis não protéicos (NPSH), lipoperoxidação (LPO), carbonilação de proteínas (PCO), acetilcolinesterase (AChE) e proteínas semelhantes à metalotioneínas (PSMT), foram avaliados no fígado e brânquias dos peixes, além dos biomarcadores genotóxicos (danos no DNA e a ocorrência de micronúcleo e alterações nucleares) analisados nos eritrócitos. De acordo com os dados obtidos com os biomarcadores analisados isolados e conjuntamente em um índice integrado de respostas de biomarcadores (IBR), os ribeirões AP e JC apresentaram a pior qualidade ambiental, corroborando os dados de análises químicas na água e sedimentos, enquanto o ribeirão GD apresentou uma melhor qualidade ambiental, em virtude de estar melhor protegido da entrada de agrotóxicos. A relação entre a sazonalidade e as respostas dos biomarcadores também foi avaliada, apresentando diferenças importantes entre as estações, que podem estar relacionadas com a temperatura e o maior aporte de contaminantes na época chuvosa. Os resultados comparativos de peixes da espécie A. altiparanae residentes e confinados em áreas agrícolas mostraram diferenças em alguns biomarcadores de exposição como a GST e o conteúdo de NPSH, diferenças estas que podem estar relacionadas com fatores adaptativos à exposição crônica. Já os biomarcadores de efeito, como danos oxidativos, genéticos e neurotóxicos mostraram semelhanças entre os indivíduos coletados e transplantados nestas áreas agrícolas. Neste trabalho os biomarcadores que apresentaram as respostas mais sensíveis e consistentes foram os biomarcadores de efeito, como a lipoperoxidação (LPO), danos genéticos (quebras no DNA) e neurotóxicos (AChE), sendo estes, desta forma, potenciais biomarcadores para diagnosticar e monitorar a qualidade ambiental de ambientes aquáticos dulcícolas em áreas rurais. As espécies P. lineatus e A. altiparanae podem ser considerados bons biomonitores de contaminação aquática e modelos biológicos adequados para futuros programas de biomonitoramento nesta região. === Chemical contamination from agricultural sources in aquatic ecosystems is a problem of global scale and pesticides that affect these environments can promote impacts at multiple levels, from the molecular to the population and community. The northern region of Paraná state stands in the Brazilian agricultural scenario that brings as a consequence the contamination of their water bodies. Thus, monitoring studies of aquatic ecosystems in these areas are fundamental in order to assess the water quality and the health status of the resident biota. The objectives of the present study are: I) to evaluate the water quality of Apertados (AP), Jacutinga (JC) and Godoy (GD) streams, through biochemical and genotoxic biomarkers in the fish Prochilodus lineatus submitted to in situ tests and to verify the effects of seasonal variations on the responses of these biomarkers and II) to compare the responses of biochemical and genotoxic biomarkers in the fish Astyanax altiparanae acutely (in situ tests) and chronically (residents) exposed in three lakes located in agricultural area. Water and sediment samples from some of these sites were also analyzed for the presence of metals and some pesticides. Biochemical parameters such as the biotransformation enzymes etoxiresorufina-7-O-desetilase (EROD) and glutathione-S-transferase (GST), non-protein thiols (NPSH), lipid peroxidation (LPO), protein carbonylation (PCO), acetylcholinesterase (AChE) and metallothionein-like proteins (MT-like), were evaluated in the liver and gills of fish, and biomarkers of genotoxic (DNA damage and occurrence of micronuclei and nuclear abnormalities) were analyzed in erythrocytes. According to the data obtained with the biomarkers analyzed alone or in an integrated biomarker response index (IBRv2), AP and JC streams showed the worst environmental quality corroborating data of chemical analysis in water and sediments, while GD stream presented better environmental quality, probably due to the fact that this stream is better protected from the input of pesticides. The relationship between seasonality and the responses of the biomarkers was also evaluated, with significant differences between seasons, which may be related to the temperature and the higher amount of contaminants in the rainy season. The comparative results of resident and caged A. altiparanae showed differences in some biomarkers of exposure, such as GST and NPSH, which might be related to adaptive factors to the chronic exposed. Biomarkers of effect, such as oxidative, genetic and neurotoxic damages showed similarities between individuals collected and caged in these agricultural areas. Overall, in this work, the biomarkers that showed the most sensitive and consistent responses were the biomarkers of effect, such LPO, genetic (DNA break) and neurotoxic (AChE) damages and they can be suggested as potential biomarkers for the assessment and monitoring of the environmental quality of freshwater aquatic environments in rural areas. The fish species P. lineatus and A. altiparanae can be considered good biomonitors for aquatic contamination and suitable as biological models for future biomonitoring programs in this region.