DÉFICITS COMPORTAMENTAIS PRECEDEM ALTERAÇÕES BIOQUÍMICAS NA FASE EMBRIO-LARVAL DE ZEBRAFISH (DANIO RERIO) EXPOSTOS AO FUNGICIDA MANCOZEB

  • Maria Vitória Takemura Mariano
  • Maria Vitória Takemura Mariano
  • Karen Kich Gomes
  • Thaís Posser
  • Jeferson Luis Franco
  • Luana Paganotto Leandro
Rótulo Zebrafish, Mancozeb, Estresse, oxidativo, Biomarcadores, Ecotoxicologia

Resumo

O sistema de produção agrícola em larga escala impulsiona a expansão do mercado de agroquímicos, fato este que posicionou o Brasil como um dos líderes mundiais no consumo destas substâncias. O Mancozeb (MZ) é um fungicida amplamente utilizado no Brasil, apresentando baixa toxicidade aguda e persistência ambiental. Porém, seus produtos de degradação podem ser transportados para o lençol freático devido à sua alta mobilidade através do solo. Visto que estudos demonstram que o MZ já foi detectado em matrizes aquáticas e levando em consideração a sua alta capacidade pró-oxidante, a avaliação de diferentes biomarcadores se faz necessária para complementar evidências científicas sobre potenciais riscos ecotoxicológicos. A avaliação de biomarcadores bioquímicos é uma ferramenta importante nesse campo de estudo, no entanto, análises comportamentais têm se demonstrado mais eficientes em predizer danos ecotoxicológicos, surgindo antes de alterações bioquímicas. O Zebrafish (Danio rerio), é um organismo modelo utilizado em estudos ecotoxicológicos devido suas particularidades como seu rápido desenvolvimento e a transparência dos embriões. Nesta perspectiva, o presente trabalho tem como objetivo a avaliação de biomarcadores bioquímicos e comportamentais na fase embrio-larval de zebrafish expostos a concentrações subletais do fungicida Mancozeb. Todos os protocolos experimentais utilizados neste trabalho foram aprovados pelo comitê de ética local (CEUA/UNIPAMPA protocolo n° 003/2016). Embriões de 4 horas pós fertilização (hpf) foram expostos ao MZ a 5, 10 e 20 µg/L e a toxicidade do composto foi avaliada por parâmetros comportamentais e bioquímicos em 24, 28, 72 e 168 hpf. Foram realizados testes de letalidade, avaliando a mortalidade (24 hpf) e taxa de eclosão (72 hpf); Avaliação de parâmetros bioquímicos, por meio da detecção dos níveis de espécies reativas de oxigênio (EROS) em 24, 72 e 168 hpf; Avaliação da atividade enzimática da acetilcolinesterase (AChE) em 28, 72 e 168 hpf, catalase (CAT), superóxido dismutase (SOD) e glutationa-S-transferase (GST) em 24, 72 e 168 hpf; Avaliação de parâmetros comportamentais, considerando os testes de movimento espontâneo (28 hpf), resposta motora de escape e a capacidade natatória (72 hpf) e comportamento exploratório (168 hpf). Como esperado, nenhuma das concentrações de MZ testadas causou mortalidade em embriões de zebrafish (24 hpf) sendo consideradas concentrações subletais. Embriões (28 hpf) expostos a 20 µg/L de MZ apresentaram diminuição no movimento espontâneo e aumento da atividade da AChE, podendo estar relacionado a danos no sistema de neurotransmissão colinérgico. Em todas as concentrações testadas de MZ em 24 hpf, os níveis de EROS e as atividades da GST e CAT não foram alteradas significativamente, com exceção da SOD, sugerindo que os intervalos de concentração do MZ utilizados não foram suficientes para induzir uma resposta pró-oxidante neste estágio. Em 72 hpf, a diminuição na taxa de eclosão dos embriões foi observada na concentração mais alta, indicando prejuízos no desenvolvimento, visto que a eclosão é um indicador qualitativo do desenvolvimento larval. Além disso, as respostas motoras de escape e capacidade natatória e a atividade da AChE diminuíram. Em todas as concentrações testadas os níveis de EROS aumentaram, juntamente com a atividade da SOD, indicando que alterações nas espécies reativas de oxigênio e a expressão de enzimas antioxidantes começam após 72 hpf, como também, o aumento da SOD sugere uma maior eficiência na desintoxicação de ROS induzida pela exposição ao MZ. A atividade da GST foi aumentada nas concentrações de 5 e 10 µg/L, indicando a ativação de mecanismos de desintoxicação de fase II. A atividade da CAT foi diminuída em embriões expostos a 10 e 20 µg/L de MZ, justificando o acúmulo de ROS no desenvolvimento embrionário, uma vez que a CAT exerce papel fundamental na defesa antioxidante primária das células. Em 168 hpf, a exposição ao MZ resultou na diminuição do comportamento exploratório das larvas e a atividade da AChE, complementando nossos resultados de que a AChE desempenha um papel fundamental no comportamento padrão. Também foi observado um aumento nos níveis de EROS, na atividade da CAT e diminuição na atividade da GST, sugerindo o envolvimento do estresse oxidativo na toxicidade envolvida por MZ. Em conclusão, as mudanças comportamentais ocorreram antes das alterações bioquímicas em zebrafish na fase embrio-larval expostas ao MZ e essas mudanças no comportamento podem estar associadas a disfunção na transmissão colinérgica, envolvida em funções neurocomportamentais. A análise comportamental se mostrou uma ferramenta mais sensível para o biomonitoramento na avaliação de potenciais riscos ecotoxicológicos causados por MZ. Mais estudos são necessários para a compreensão das vias biológicas envolvidas nestas alterações, por motivo da grande relevância toxicológica com o crescimento da agricultura no Brasil.

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Publicado
2021-11-16
Como Citar
VITÓRIA TAKEMURA MARIANO, M.; VITÓRIA TAKEMURA MARIANO, M.; KICH GOMES, K.; POSSER, T.; LUIS FRANCO, J.; PAGANOTTO LEANDRO, L. DÉFICITS COMPORTAMENTAIS PRECEDEM ALTERAÇÕES BIOQUÍMICAS NA FASE EMBRIO-LARVAL DE ZEBRAFISH (DANIO RERIO) EXPOSTOS AO FUNGICIDA MANCOZEB. Anais do Salão Internacional de Ensino, Pesquisa e Extensão, v. 13, n. 3, 16 nov. 2021.