Autor(es):
Ferreira, Carla Sofia dos Santos 
Data: 2007
Identificador Persistente: http://hdl.handle.net/10773/745
Origem: RIA - Repositório Institucional da Universidade de Aveiro
Assunto(s): Ecotoxicologia; Poluentes químicos; Hidrocarbonetos aromáticos policíclicos
Descrição
Dado a importância e complementaridade existente entre estudos de
campo e estudos de laboratório, o presente trabalho engloba ambos os tipos
de estudo. Os peixes desempenham um papel ecológico bastante relevante ao
nível das cadeias tróficas aquáticas, pelo que são frequentemente usados
como organismos sentinela em estudos de biomonitorização. Assim, para o
presente trabalho, foram adoptadas duas espécies representativas da
ictiofauna da Ria de Aveiro: a tainha garrento (Liza aurata) e a enguia europeia
(Anguilla anguilla L.). O estudo de campo consistiu na avaliação genotóxica
sazonal de uma laguna poluída (Ria de Aveiro), através da detecção de
anomalias nucleares eritrocíticas (ANEs) em espécimes juvenis de L. aurata,
colhidos em seis locais da Ria. A investigação revelou um local crítico – Vagos
– onde foi possível observar elevadas frequências de ANEs na Primavera, no
Verão e no Inverno. Neste contexto, o teste de ANEs revelou ser um teste
genotóxico relativamente rápido, fácil de executar e sensível.
Para a realização da componente laboratorial e in vitro da presente tese,
adoptou-se como modelo biológico A. anguilla L., a qual foi injectada
intraperitonealmente com β-naftoflavona (4mg/kg). A β-naftoflavona é um
composto flavonóide sintético reconhecido como um forte indutor das
monooxigenases hepáticas, como por exemplo a etoxiresorufina O-desetilase
(EROD). A EROD tem demonstrado ser muito sensível à indução causada por
vários contaminantes, pelo que a sua actividade é frequentemente usada como
biomarcador in vivo de exposição a poluentes químicos, nomeadamente
hidrocarbonetos aromáticos policíclicos (HAPs) e compostos estruturalmente
semelhantes. Apesar deste efeito causado, ao nível do fígado, pelos HAPs ou
por compostos estruturalmente semelhantes, também pode ocorrer inibição
sob diversas circunstâncias, tais como a presença de elevadas concentrações
de HAPs ou de outros compostos orgânicos ou de metais pesados. Assim, os
microsomas hepáticos foram isolados a partir do fígado de A. anguilla L. e
posteriormente usados nos estudos in vitro da actividade EROD efectuados,
Os HAPs são compostos toxicologicamente relevantes devido à sua dispersão
e persistência nos meios aquáticos, bem como ao seu potencial genotóxico.
Assim, procedeu-se ao estudo in vitro dos efeitos de dois HAPs -
benzo[a]pireno (B[a]P) e fluoranteno (FL) - sobre a actividade EROD
microsomal hepática. Uma vez que o sistema endócrino desempenha um
papel extremamente relevante nos mecanismos de stress dos peixes, avaliouse
ainda o efeito de duas hormonas esteróides - cortisol (C) e 17β-estradiol
(E2) sobre a referida actividade enzimática, isoladamente e em combinação
com o B[a]P ou o FL. A concentração adoptada para as duas hormonas
esteróides foi de 22.02 nM. O B[a]P revelou ser um forte inibidor in vitro da
actividade hepática de EROD. O FL 0.1 e 0.3 M induziu significativamente a
actividade EROD microsomal hepática, enquanto que as concentrações mais
elevadas (0.9 e 2.7 M) levaram a uma forte inibição desta actividade
enzimática, contudo inferior à induzida pelas mesmas concentrações de B[a]P.
A exposição dos microsomas hepáticos de A. anguilla L. ao C causou uma
indução significativa da actividade EROD hepática. A exposição in vitro ao E2
também levou ao aumento desta actividade enzimática.
O C e o E2, exerceram um efeito protector sobre a actividade EROD hepática,
uma vez que, na sua presença, verificou-se uma significativa redução dos
efeitos inibitórios causados pelo B[a]P e pelo FL 0.9 e 2.7 M.
Os resultados da avaliação in vitro da actividade EROD hepática obtidos, sob
as condições em cima referidas, confirmam a importância da estrutura dos
HAPs e respectiva concentração molar, assim como das condições fisiológicas
do indivíduo, como por exemplo diferentes status hormonais para a indução in
vivo da actividade EROD, i. e. em estudos de laboratório e em estudos de
campo.
ABSTRACT: The present research work has been focused on the importance and
complementarity of field and laboratory in vivo and in vitro studies. Fish are
often used as sentinel organisms in biomonitorization studies because they
play a major ecological role in the aquatic food-webs. Thus, two representative
species of the Aveiro Lagoon’s ichthyo fauna were adopted in the present work:
the gold grey mullet (Liza aurata) and the european eel (Anguilla anguilla L.).
The field study consisted in the seasonal genotoxic assessment of a polluted
lagoon (Ria de Aveiro), using erythrocytic nuclear abnormalities (ENAs) of L.
aurata juvenile specimens, collected at six stations of Ria de Aveiro. The ENAs
survey revealed a critical site – Vagos – where an elevated ENA frequency was
observed in Spring, Summer and Winter. In this context, the ENA assay
revealed to be a relatively rapid, easy to perform and sensitive genotoxicity
test. The laboratorial and in vitro component of the present thesis was carried
out using A. anguilla L. as a biological model, which was intraperitoneally
injected with β-naphthoflavone (4mg/kg). β-naphthoflavone is a synthetic
flavonoid compound known as a strong hepatic monooxigenases inducer such
as ethoxyresorufin O-deethylase (EROD). Liver EROD activity induction
showed to be very sensitive to several contaminants, thus her activity is often
used as an in vivo biomarker of exposure to chemical pollutants, namely
polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs) and structural similar compounds.
Despite this effect caused by PAHs or PAH like substances upon the liver,
inhibition may also occur under different circumstances such as the presence
of high PAH concentrations or other organic compounds or heavy metals.
Therefore, A. anguilla L. hepatic microsomes were isolated and then used in
EROD in vitro activity studies where those PAHs that are toxicologically
relevant due to their dispersion and persistence in the aquatic environments
were assayed. Thus, the in vitro effects of two PAHs - benzo[a]pyrene (B[a]P)
and fluoranthene (FL) - on liver microsomal EROD activity were assessed.
Since the endocrine system plays a major role in fish stress mechanisms, the
effect of two steroid hormones such as cortisol (C) and 17β-estradiol (E2) - on
liver microsomal EROD activity was also studied, individually and in
combination with B[a]P or FL. The same concentration (22.02 nM) was adopted
for both steroid hormones. B[a]P revealed to be a strong in vitro inhibitor of liver
EROD activity. FL 0.1 e 0.3 M significantly induced liver microsomal EROD
activity, whereas the highest concentrations (0.9 e 2.7) M caused a strong
inhibition of the mentioned enzymatic activity, though lower than the inhibition
induced by the same B[a]P concentrations. A. anguilla L. liver microsomes in
vitro exposure to C significantly induced EROD activity. E2 in vitro exposure
also caused an elevation of this enzymatic activity. Both C and E2 exerted a
protective effect in liver EROD activity, since a significant reduction of the
inhibitory effects caused by B[a]P and FL 0.9 e 2.7 M, was observed in their
presence. The data concerning the assessment of in vitro hepatic EROD
activity under the above conditions confirm the importance of PAHs structure
and molar concentration as well as the organism’s physiological conditions
such as different hormonal status for EROD activity in vivo induction i.e. either
laboratory or field surveys. Mestrado em Toxicologia e Ecotoxicologia
