Investigação de Possíveis Biomarcadores de Exposição ao Mercúrio em Peixes Plagioscion Squamosissimus (Corvina) e Colossoma Macropomum (Tambaqui) da Região Amazônica

ISBN 978-85-85905-25-5

Área

Bioquímica e Biotecnologia

Autores

Vieira, J.C.S. (INSTITUTO DE QUÍMICA (INQUI), UNIVERSIDADE FEDERA) ; Oliveira, L.C.S. (INSTITUTO DE QUÍMICA (INQUI), UNIVERSIDADE FEDERA) ; Oliveira, G. (Instituto de Biociências- UNESP - Botucatu, Brasil) ; Bataglioli, I.C. (INSTITUTO DE BIOCIÊNCIAS- UNESP - BOTUCATU, BRASIL) ; Rocha, L.C. (INSTITUTO DE BIOCIÊNCIAS- UNESP - BOTUCATU, BRASIL) ; Padilha, P.M. (INSTITUTO DE BIOCIÊNCIAS- UNESP - BOTUCATU, BRASIL)

Resumo

Fonte de proteína, vitaminas e minerais essenciais à saúde da população humana, o peixe também é uma das principais vias de exposição ao mercúrio na Amazônia. Sendo assim, este trabalho objetivou avaliar possíveis biomarcadores de exposição ao mercúrio em peixes da região. Eletroforese bidimensional e espectrometria de massas foram usadas para fracionar e identificar as proteínas das amostras, Espectrometria de Absorção Atômica usado para quantificar o mercúrio ligado às proteínas encontradas e análises enzimáticas realizadas para verificar estresse oxidativo. Os resultados mostraram alterações nos níveis de atividades enzimática e mercúrio ligado a proteínas das duas espécies estudadas, o que pode comprometer o bom funcionamento do organismo, já que esse metal não tem função biológica

Palavras chaves

Proteínas; Contaminação; Stress Oxidativo

Introdução

A exposição ao mercúrio na região amazônica tem despertado atenção de pesquisadores do mundo inteiro, não só pela contaminação dos corpos d’agua, mas também pela contaminação de pescados e humanos (Braga et al., 2015, Cerbino et al., 2017). Com grande quantidade de mercúrio derramado no leito dos rios pela atividade garimpeira, a Amazônia ainda conta com mercúrio proveniente do desgaste de rochas andinas. Nos corpos d’agua, esse elemento toxico, pode assumir formas orgânicas muito mais toxicas aos organismos do que sua forma inorgânica (Vieira et al., 2015). Os efeitos da contaminação por esse metal são vastos e muitos ainda não são totalmente elucidados. Problemas na visão, tremores, doenças renais, hepáticas e graves problemas neurológicos, são alguns dos danos que o mercúrio pode causar (Farina et al., 2009). No entanto, apesar de tantos estudos já realizados nessa área, até recentemente não haviam pesquisas que buscasse identificar um biomarcador de exposição ao mercúrio em animais exposto ao elemento. Devido à importância que os biomarcadores exercem sobre as atividades biológicas dos seres vivos, uma nova área científica, denominada “metalômica”, foi proposta permitindo a integração de estudos tradicionalmente analíticos com estudos inorgânicos e bioquímicos (Lima et al., 2010; Moraes et.al., 2012). Sendo assim, este estudo teve como objetivo avaliar possíveis biomarcadores proteicos de exposição ao mercúrio em peixes da região amazônica para facilitar o monitoramento desse metal em peixes e no meio ambiente.

Material e métodos

As amostras de tecidos de peixes foram coletadas no rio Madeira, na área de cobertura da Usina Hidrelétrica de Jirau, em Rondônia, Brasil, sendo, nove peixes da espécie P. squamosissimus e dez da espécie C. macropomum. Para ambas as análises de separação de proteínas e de atividade enzimática, as amostras individuais de tecido hepático e renal foram combinadas e maceradas para gerar um pool para cada espécie e tecido (Braga et al.,2015). Aproximadamente 1g de um pool de tecido foi macerado com 1 mL de água deionizada e as proteínas obtidas foram separadas por precipitação fracionada com misturas etanol/clorofórmio e etanol/ácido clorídrico, o precipitado foi lavado com etanol gelado e feita a determinação de proteína total através do método de Biureto (Bittarello et al., 2019). Após esses procedimentos, os pellets proteicos foram solubilizados em tampão específico e submetidos ao processo de separação por eletroforese bidimensional em gel de poliacrilamida (2D–PAGE), 15%. Os pools de tecidos hepático e renal e spots proteicos foram mineralizados por processo de digestão ácida (sulfúrico/peróxido de hidrogênio 4:1) e o Hg quantificado por Espectrometria de Absorção Atômica em Forno de Grafite (GFAAS) (MORAES, et al., 2013). Os spots proteicos que apresentaram mercúrio tiveram suas proteínas identificadas por espectrometria de massas (ESI MS-MS). As atividades das enzimas catalase (CAT), glutationa peroxidase (GPx), glutationa-S-transferase (GST), superóxido dismutase (SOD) e peroxidação lipídica (LPO) também foram analisadas e comparadas com as concentrações de mercúrio encontradas nos tecidos.

Resultado e discussão

Os resultados mostraram que as maiores concentrações de mercúrio total foram encontradas na espécie carnívora (P. squamosissimus, tecido hepático 279±4.41 e renal 115±2.13 μg kg-1) do que na espécie onívora (C. macropomum, 198±3.11 e renal 88±1.52 μg kg-1) e que o padrão de acúmulo deste metal foi maior nos tecidos hepáticos do que nos tecidos renais, para ambas as espécies. O mesmo foi observado nos pellets proteicos (206±3.54 e 81±1.41 μg kg-1 no fígado e rins do P. squamosissimus, respectivamente e 145±2.43 e 65±0.94 μg kg-1 no fígado e rins de C. macropomum, respectivamente) corroborando com estudos anteriores realizados com outras espécies de peixes amazônicos (Braga et al.,2015; Bittarello et al., 2019 e Vieira et al., 2015). Foi observada também tendência para maior atividade enzimática nos tecidos hepático e renal de P. squamosissimus, espécie com maior concentração de mercúrio total. Esse elemento pode aumentar o estresse e consequentemente alterar a atividade das enzimas de defesa (Farina et al., 2013). Apenas a atividade da GPx no rim e GST no fígado foi menor para a espécie P. squamosissimus. Esse achado pode ser explicado pela interação do mercúrio com essas enzimas. Os dados obtidos pelo ESI-MS-MS permitiram a caracterização dos spots proteicos associados ao mercúrio, revelando proteínas envolvidas no metabolismo energético, transporte de biomoléculas, síntese e degradação proteica, diferenciação celular, regulação gênica e sistema antioxidante. Os resultados obtidos no presente estudo podem contribuir para a compreensão dos mecanismos moleculares subjacentes à toxicidade do mercúrio e forneceram novas perspectivas sobre possíveis candidatos a biomarcadores de contaminação por mercúrio em peixes.

Conclusões

Os resultados deste estudo contribuem para o entendimento dos aspectos fisiológicos subjacentes à toxicidade do mercúrio, bem como proporcionar novas perspectivas sobre possíveis biomarcadores para o monitoramento ambiental aquático, pois mostrou alterações nas atividades enzimáticas dos indivíduos com maiores concentrações de mercúrio, além de mostrar as proteínas Ubiquitina ribossômica S27a, Proteínas S-transferase - FABP e hemoglobinas nas duas espécies estudadas (P. squamosissimus e C. macropomum) associadas ao mercúrio.

Agradecimentos

Apoio Financeiro: CNPq e FAPESP

Referências

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Bittarello, A.C., Vieira, J.C.S., Braga, C.P., de Paula Araújo, W.L., da Cunha Bataglioli, I., da Silva, J.M., Buzalaf, M.A.R., Fleuri, L.F., Padilha, P.M., 2019. Characterization of molecular biomarkers of mercury exposure to muscle tissue of Plagioscion squamosissimus and Colossoma macropomum from the Amazon region. Food Chem. 276, 247-254.
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Vieira, J.C.S., Cavecci, B., Queiroz, J. V., Braga, C.P., Padilha, C.C.F., Leite, A.L., Figueiredo, W.S., Buzalaf, M.A.R., Zara, L.F., Padilha, P.M., 2015. Determination of the Mercury Fraction Linked to Protein of Muscle and Liver Tissue of Tucunaré (Cichla spp.) from the Amazon Region of Brazil. Archives of Environmental Contamination and Toxicology 69, 422–430.
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Farina, M., Campos, F., Vendrell, I., Berenguer, J., Barzi, M., Pons, S., Suñol, C., 2009. Probucol Increases Glutathione Peroxidase-1 Activity and Displays Long-Lasting Protection against Methylmercury Toxicity in Cerebellar Granule Cells. Toxicological Sciences 112, 416–426.
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