Exposição aguda do teleósteo Prochilodus lineatus ao cádmio: bioacumulação, efeitos genotóxicos, bioquímicos, fisiológicos e comportamentais
O cádmio (Cd) é um metal traço não essencial aos animais e muito tóxico aos peixes, é um contaminante frequentemente encontrado nas águas interiores devido a atividades antropogênicas. O objetivo deste trabalho foi avaliar a bioacumulação e os efeitos do Cd para o peixe neotropical Prochilodus linea...
| Autor: | |
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| Tipo de recurso: | tesis doctoral |
| Estado: | Versión publicada |
| Fecha de publicación: | 2013 |
| País: | Brasil |
| Institución: | Universidade Estadual de Londrina (UEL) |
| Repositorio: | Repositório Institucional da UEL |
| Idioma: | portugués |
| OAI Identifier: | oai:repositorio.uel.br:123456789/17734 |
| Acceso en línea: | https://repositorio.uel.br/handle/123456789/17734 |
| Access Level: | acceso abierto |
| Palabra clave: | Ecotoxicologia Metal ATPases Osmorregulação Estresse oxidativo Ciências Biológicas - Fisiologia Ecotoxicology Osmoregulation Oxidative stress |
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Exposição aguda do teleósteo Prochilodus lineatus ao cádmio: bioacumulação, efeitos genotóxicos, bioquímicos, fisiológicos e comportamentais Exposure to cadmium teleost Prochilodus lineatus: bioaccumulation, genotoxic, biochemical, physiological and behavioral effects |
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Exposição aguda do teleósteo Prochilodus lineatus ao cádmio: bioacumulação, efeitos genotóxicos, bioquímicos, fisiológicos e comportamentais Silva, Alexandre Oliveira Fernandes da Ecotoxicologia Metal ATPases Osmorregulação Estresse oxidativo Ciências Biológicas - Fisiologia Ciências Biológicas - Fisiologia Ecotoxicology Metal ATPases Osmoregulation Oxidative stress |
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Martinez, Cláudia Bueno dos Reis Souza, Helenir Medri de Fernandes, Marisa Narciso Souza, Marta Marques de Moreira, Renata Guimarães |
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Ecotoxicologia Metal ATPases Osmorregulação Estresse oxidativo Ciências Biológicas - Fisiologia Ciências Biológicas - Fisiologia Ecotoxicology Metal ATPases Osmoregulation Oxidative stress |
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Ecotoxicologia Metal ATPases Osmorregulação Estresse oxidativo Ciências Biológicas - Fisiologia Ciências Biológicas - Fisiologia Ecotoxicology Metal ATPases Osmoregulation Oxidative stress |
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O cádmio (Cd) é um metal traço não essencial aos animais e muito tóxico aos peixes, é um contaminante frequentemente encontrado nas águas interiores devido a atividades antropogênicas. O objetivo deste trabalho foi avaliar a bioacumulação e os efeitos do Cd para o peixe neotropical Prochilodus lineatus. Para tanto, peixes jovens foram expostos, durante 24 e 96 h, a duas concentrações de Cd, 1 e 10 µg.L-1, que correspondem às concentrações máximas de Cd permitidas pela legislação brasileira (CONAMA, Resolução 357/2005). Os efeitos do Cd foram avaliados por meio da análise dos íons e osmolalidade plasmática, da atividade de enzimas relacionadas à osmorregulação, das defesas antioxidantes, da ocorrência de estresse oxidativo e danos genotóxicos, do conteúdo de proteínas semelhantes a metalotioneínas (PSMT), da atividade da acetilcolinesterase (AChE) e de alterações comportamentais. Os peixes expostos ao Cd apresentaram diminuição na atividade da Na+/K+-ATPase e anidrase carbônica em brânquia e rim. A atividade da Ca2+-ATPase branquial também apresentou diminuição, enquanto houve elevação da atividade da H+-ATPase no mesmo órgão. A concentração de Ca2+ plasmático apresentou redução significativa, porém nos íons Na+, K+, Cl- e na osmolalidade não ocorreram alterações significativas. As atividades das enzimas glutationa S-transferase e glutationa peroxidase em brânquia e fígado não sofreram efeitos da exposição ao Cd, entretanto, a atividade da catalase diminuiu no fígado e aumentou na brânquia, Embora não tenha sofrido alterações no fígado, o conteúdo de glutationa reduzida (GSH) aumentou nas brânquias após 24 h de exposição. A ocorrência de danos no DNA aumentou nos eritrócitos dos peixes expostos a maior concentração de Cd testada. Após 24 h de exposição a 10 µg.L-1 de Cd a brânquia e o rim apresentaram acumulação de Cd semelhantes (0,2 µg Cd.g de tecido úmido-1), no entanto, após 96 h o acúmulo foi de 0,5, 0,45 e 0,1 (µg Cd.g de tecido úmido-1) na brânquia, rim e fígado respectivamente. O conteúdo de PSMT no fígado de peixes expostos a 10 µg.L-1 de Cd aumentou em 35 % (24 h) e 40 % (96 h), e no músculo o aumento foi de 76 % após 96 h. A atividade da AChE nos animais expostos a 10 µg.L-1 de Cd apresentou redução no músculo e aumento no cérebro, nas mesmas condições a atividade natatória dos animais ficou estimulada, resultando em uma maior distância percorrida com uma velocidade média maior. Este conjunto de resultados demonstra que as concentrações de Cd testadas afetam o funcionamento de diversos órgãos vitais de P. lineatus. A exposição aguda ao Cd causou inibição das enzimas envolvidas com a manutenção das concentrações osmoiônicas e com a regulação ácido-básica, o que resultou em hipocalcemia. Os efeitos do Cd não foram caracterizados pelo estresse oxidativo, mas pelos danos genotóxicos, neurotóxicos e no padrão de natação dos peixes. O Cd dissolvido na água acumulou-se na brânquia > rim > fígado, mas não no músculo, onde foi capaz de induzir aumento nas PSMT. Portanto, as concentrações de Cd aceitas pelo CONAMA para águas doce brasileiras são prejudiciais à espécie P. lineatus |
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Os efeitos do Cd foram avaliados por meio da análise dos íons e osmolalidade plasmática, da atividade de enzimas relacionadas à osmorregulação, das defesas antioxidantes, da ocorrência de estresse oxidativo e danos genotóxicos, do conteúdo de proteínas semelhantes a metalotioneínas (PSMT), da atividade da acetilcolinesterase (AChE) e de alterações comportamentais. Os peixes expostos ao Cd apresentaram diminuição na atividade da Na+/K+-ATPase e anidrase carbônica em brânquia e rim. A atividade da Ca2+-ATPase branquial também apresentou diminuição, enquanto houve elevação da atividade da H+-ATPase no mesmo órgão. A concentração de Ca2+ plasmático apresentou redução significativa, porém nos íons Na+, K+, Cl- e na osmolalidade não ocorreram alterações significativas. As atividades das enzimas glutationa S-transferase e glutationa peroxidase em brânquia e fígado não sofreram efeitos da exposição ao Cd, entretanto, a atividade da catalase diminuiu no fígado e aumentou na brânquia, Embora não tenha sofrido alterações no fígado, o conteúdo de glutationa reduzida (GSH) aumentou nas brânquias após 24 h de exposição. A ocorrência de danos no DNA aumentou nos eritrócitos dos peixes expostos a maior concentração de Cd testada. Após 24 h de exposição a 10 µg.L-1 de Cd a brânquia e o rim apresentaram acumulação de Cd semelhantes (0,2 µg Cd.g de tecido úmido-1), no entanto, após 96 h o acúmulo foi de 0,5, 0,45 e 0,1 (µg Cd.g de tecido úmido-1) na brânquia, rim e fígado respectivamente. O conteúdo de PSMT no fígado de peixes expostos a 10 µg.L-1 de Cd aumentou em 35 % (24 h) e 40 % (96 h), e no músculo o aumento foi de 76 % após 96 h. A atividade da AChE nos animais expostos a 10 µg.L-1 de Cd apresentou redução no músculo e aumento no cérebro, nas mesmas condições a atividade natatória dos animais ficou estimulada, resultando em uma maior distância percorrida com uma velocidade média maior. Este conjunto de resultados demonstra que as concentrações de Cd testadas afetam o funcionamento de diversos órgãos vitais de P. lineatus. A exposição aguda ao Cd causou inibição das enzimas envolvidas com a manutenção das concentrações osmoiônicas e com a regulação ácido-básica, o que resultou em hipocalcemia. Os efeitos do Cd não foram caracterizados pelo estresse oxidativo, mas pelos danos genotóxicos, neurotóxicos e no padrão de natação dos peixes. O Cd dissolvido na água acumulou-se na brânquia > rim > fígado, mas não no músculo, onde foi capaz de induzir aumento nas PSMT. Portanto, as concentrações de Cd aceitas pelo CONAMA para águas doce brasileiras são prejudiciais à espécie P. lineatusCadmium (Cd) is a trace metal non-essential for animals, very toxic to fish and represents a contaminant commonly found in freshwaters due to anthropogenic activities. The aim of this study was to evaluate Cd bioaccumulation and its effects to the Neotropical fish Prochilodus lineatus. Thus, juvenile fish were exposed, for 24 and 96 h, to two Cd concentrations, 1 and 10 µg.L-1, which correspond to the maximum Cd concentrations allowed by the Brazilian guidelines (CONAMA, Resolução 357/2005). Cd effects were evaluated by the analysis of plasma ions and osmolality, the activity of enzymes related to osmoregulation, the antioxidant defenses, the occurrence of oxidative stress and genotoxic damage, the content of metalothein-like proteins (MTL), the activity of acetylcholinesterase (AChE) and changes in bevahior patterns. Fish exposed to Cd showed a decrease in the activity of Na+/K+-ATPase and carbonic anhydrase in gills and kidney. The activity of Ca2+-ATPase in the gills also decreased while there was an increase in the activity of H+-ATPase in the same organ. The concentration of Ca2+ showed significant decrease, but the other ions and osmolality were not significantly affected by Cd exposure. The activity of glutathione s-transferase and glutathione peroxidase in gills and liver were not affected by the acute exposure to Cd, but catalase activity decreased in the liver and increased in gill. Although reduced glutathione has not changed in the liver, it increased in the gills after 24 h of exposure. The occurrence of DNA damages increased significantly in erythrocytes of fish exposed to 10 µg.L-1 Cd. After 24 h of exposure to 10 µg.L-1 Cd the gills and kidney showed similar Cd accumulation (0.2 µg Cd.g wet tissue-1), but after 96 h the metal accumulation was 0.5, 0.45 and 0.1 (µg Cd.g wet tissue-1) in gill, kidney and liver, respectively. The content of MTL in liver of fish exposed to 10 µg.L-1 Cd increased in 35% (24 h) and 40% (96 h) and in the muscle MTL increased by 76% after 96 h. After exposure to 10 µg.L-1 Cd the AChE activity was significantly reduced in muscle and increased in the brain, in the same condition the swimming activity was stimulated, resulting in greater distance with a higher average speed. This set of results shows that the concentrations of Cd tested affected the functioning of various vital organs of P. lineatus. Acute exposure to Cd caused inhibition of enzymes involved in the maintenance of osmoionic concentrations and acid-base regulation and resulted in hypocalcaemia. The effects of Cd were not characterized by oxidative stress, but by genotoxic and neurotoxic effects and changes in the swimming pattern. Cd dissolved in the water accumulated in the gill > kidney > liver, but not in muscle, which was capable of inducing an increase in MTL. Therefore the Cd concentrations in freshwater allowed by the Brazilian guidelines are harmful to P. lineatusMartinez, Cláudia Bueno dos ReisSouza, Helenir Medri deFernandes, Marisa NarcisoSouza, Marta Marques deMoreira, Renata Guimarães2024-09-24T19:28:49Z2024-09-24T19:28:49Z2013-09-02info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesisapplication/pdfhttps://repositorio.uel.br/handle/123456789/17734porCCB - Departamento de Ciências FisiológicasPrograma de Pós-Graduação em Ciências FisiológicasUniversidade Estadual de Londrina - UELLondrina82 p.reponame:Repositório Institucional da UELinstname:Universidade Estadual de Londrina (UEL)instacron:UELinfo:eu-repo/semantics/openAccessSilva, Alexandre Oliveira Fernandes da2024-09-25T06:09:17Zoai:repositorio.uel.br:123456789/17734Biblioteca Digital de Teses e Dissertaçõeshttp://www.bibliotecadigital.uel.br/PUBhttp://www.bibliotecadigital.uel.br/OAI/oai2.phpbcuel@uel.br||opendoar:2024-09-25T06:09:17Repositório Institucional da UEL - Universidade Estadual de Londrina (UEL)false |
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