Author(s):
Rocha, Rui Jorge Alves 
Date: 2011
Persistent ID: http://hdl.handle.net/10773/7600
Origin: RIA - Repositório Institucional da Universidade de Aveiro
Subject(s): Toxicologia; Medicamentos - Impacto ambiental; Ecossistemas aquáticos - Contaminação; Ecotoxicologia
Description
Este estudo consistiu no estudo dos efeitos toxicológicos de dois fármacos, a
neostigmina e a piridostigmina, que têm como efeito terapêutico uma inibição
reversível da actividade da acetilcolinesterase, sendo utilizados no tratamento
de uma patologia humana, a Miastenia grave. Sendo a função da transmissão
nervosa relativamente conservada em organismos vertebrados e
invertebrados, a exposição a estes compostos poderá causar efeitos em
organismos não alvo, caso atinjam os ecossistemas aquáticos. De forma a
avaliar este risco potencial, foram estudadas as respostas agudas
(imobilização e comportamento alimentar) e crónicas (reprodução e
crescimento) de Daphnia magna exposta a diferentes concentrações destes
dois compostos. Com este trabalho foi possível obter valores de EC50 - 48 h
(ensaio de imobilização) de 167,7 μg L-1 para a neostigmina e 91,3 μg L-1 para
a piridostigmina. No ensaio de actividade colinesterásica foi determinado um
IC50 - 48 h < 2,62 e 4,5 μg L-1 para a neostigmina e piridostigmina,
respectivamente. Ao nível do comportamento alimentar, os EC50 - 5 h obtidos
para as taxas de filtração foram de 7,1 e < 1,45 μg L-1, para a neostigmina e
piridostigmina, respectivamente; para as taxas de ingestão foram
respectivamente 7,5 e < 1,45 μg L-1. Relativamente aos ensaios crónicos de
avaliação de efeitos ao nível da reprodução obteve-se um LOEC de 41,93 μg
L-1 e de 11,40 μg L-1 para a neostigmina e piridostigmina, respectivamente; ao
nível da taxa intrínseca de crescimento e do tamanho dos neonatos da
primeira ninhada obteve-se um LOEC de 41,93 μg L-1 para a neostigmina. Por
fim, o crescimento somático revelou ser o parâmetro mais sensível nas
exposições crónicas, obtendo-se LOECs de 20,97 μg L-1 e 2,85 μg L-1 para a
neostigmina e piridostigmina, respectivamente). Estes resultados demonstram
que estes compostos são extremamente tóxicos em D. magna, a
concentrações na ordem dos μg L-1. A comparação dos resultados obtidos com
os níveis de concentração ambientais de piridostigmina sugerem um risco ao
nível do comportamento alimentar de D. magna. No entanto deve-se ter em
consideração que no ambiente estes compostos podem existir em associação
com outros anticolinesterásicos podendo, apresentar efeitos tóxicos mais
pronunciados. This study assessed the toxicological effects of two drugs, neostigmine and
pyridostigmine, whose therapeutic effects consist on a reversible inhibition of
acetylcholinesterase activity, and have thus been used to treat the human
disease known as Myasthenia gravis. Being the function of the nervous
transmission relatively conserved in vertebrate and invertebrate organisms,
exposure to these compounds could exert noxious effects in non-target
organisms, whenever these drugs are present in aquatic ecosystems. In order
to assess this potential risk we studied the acute (immobilization and feeding
behaviour) and chronic (growth and reproduction) responses of Daphnia
magna exposed to different concentrations of the two compounds. With this
work, it was possible to obtain 48 h EC50 values (immobilization assay) 167.7
μg L-1 for neostigmine and 91.3 μg L-1 for pyridostigmine. Regarding
cholinesterase activity, we determined an IC50 - 48 h of < 2.62 and 4.5 μg L-1 for
neostigmine and pyridostigmine, respectively. In terms of feeding behavior, it
was possible to calculate an EC50 - 5 h for filtration rates of 7.1 and < 1.45 μ/L
for neostigmine and pyridostigmine, respectively; for the ingestion rates, these
were respectively 7.5 and < 1.45 μg L-1. In order to evaluate effects on
reproduction, chronic tests were performed and the LOEC concerning fecundity
was 41.93 μg L-1 and 11.40 μg L-1 for neostigmine and pyridostigmine,
respectively; the intrinsic rate of increase and the size of the first brood were
affected at a LOEC level of 41.93 μg L-1 for neostigmine. Finally, the somatic
growth rate was also impacted, and effects were observed at lower
concentrations, with the LOECs being 20.97 μg L-1 and 2.85 μg L-1 for
neostigmine and pyridostigmine, respectively. These results demonstrate that
these compounds are extremely toxic in D. magna at concentrations in the
order of μg L-1. A comparison of the results obtained with actual concentration
values of pyridostigmine can pose at risk the feeding behavior of D. magna
populations. However, it should be considered that in the environment, these
compounds are potentially associated with other anticholinesterase
substances, thus potentially exerting more pronounced effects. Mestrado em Biologia Aplicada - Toxicologia e Ecotoxicologia
