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Impacto da exposição crônica ao fenol no metabolismo, fisiologia e resposta ao estresse de juvenis de Matrinxã (Brycon cephalus: Teleostei; Characidae).

By Tiago Silvestre Fernandes Hori

Abstract

A poluição dos ambientes aquáticos é responsável por perdas consideráveis nas populações de diversos peixes, tanto no mar como em água doce. Dentre as muitas classes de substâncias despejadas nos sistemas aquáticos, os fenóis apresentam um grande potencial nocivo devido aos seus muitos mecanismos de ação. Esses incluem: genotoxicidade, hematotoxicidade, imunotoxicidade, citotoxicidade, estresse oxidativo e ação disruptora no sistema endocrino. Diversos trabalhos já demonstraram a capacidade dos fenóis de também alterar diversas vias metabólicas. Além disso, por ser um composto lipofilíco, o fenol apresenta um potencial para bioacumulação ao longo da cadeia trófica e, por consequência, um risco para comunidades que se alimentam de peixes. O Matrinxã (Brycon cephalus) é um peixe que apresenta potencial para a aqüicultura devido a sua taxa de crescimento (1 kg/ano) e boa aceitação de ração comercial. Mais do que isso, o matrinxá representa 7% do total de peixes consumidos no Amazonas. O objetivo do presente trabalho foi indentificar as respostas metabólicas, endocrinas e celulares de juvenis de Matrinxã (Brycon cephalus) expostos a concentrações subletais de fenol. Para tanto, três experimentos foram realizados. O primeiro foi um teste de toxicidade para determinar a CL-50/96h do fenol para o Matrinxã. Em seguida, os peixes foram expostos por 96h a 10% da CL-50, num experimento que visou identificar as alterações no metabolismo do B. cephalus exposto ao fenol. Por fim, os peixes foram expostos por 96 horas a 1% e 10 % da CL-50 e em seguida submetidos a um handling stress. Essa segunda exposição teve como objetivo verificar as respostas de indicadores de estresse (cortisol, glicose e HSP70) a exposição ao fenol e também os possívies efeitos da intoxicação na habilidade do animal de responder a segundo estressor. Diversas alterações foram observadas no metabolismo do matrinxã exposto ao fenol. Houve uma redução no metabolismo de carboidratos tanto em músculo como em fígado e um subsequente aumento no metabolismo de proteínas. Essas alterações são provavelmente resultado de uma maior demanda metabólica, que também se evidencia no aumento do metabolismo oxidativo encontrado no presente trabalho. Esse aumento contraria o dado presente na literatura para os pesticidas, indicando que não ocorreu anoxia celular. A exposição ao fenol não causou a resposta clássica que é observada com outros estressores quando consideramos a glicose e o cortisol. Isso sugere que esses indicadores podem não ser ideiais para estresse químico. A dose menor (0,2 ppm) claramente afetou a habilidade dos animais de responder a um segundo estressor, e esse resultado apareceu tanto no cortisol quanto na glicose. Os níveis constitutivos da HSP70 se mostraram reduzidos tanto em brânquia quanto no fígado, sendo que o efeito nas brânquias foi mais duradouro. O handling stress não afetou a expressão das HSP70, enquanto aparentemente o jejum apresentou a redução generalizada nos níveis dessa proteína no fígado. No caso dos indicadores celulares a dose maior (2,0 ppm) foi mais tóxica. A exposição ao fenol também inibiu a reposta característica do balanço iônico em reposta ao handling. O exposição ao fenol produz diversas alterações no metabolismo do Matrinxã e essa possivelmente podem afetar o crescimento e as chances de sobrevivência. Além dissso, a intoxicação compromete em diversos níveis a habilidade do animal de responder ao estresse.The contamination of the aquatic environment has been responsible for considerable losses on natural stocks of several marine and freshwater fish. Among the many classes of chemicals dumped in aquatic system, the phenols present a great harmful potential due to its many modes of action. These include: genotoxicity, haematotoxicity, immunotoxicity, citotoxicity, oxidative stress and action as endocrine disruptors. Several authors have also demonstrated phenols capability of altering fish metabolism. Moreover because of its lipophilicity, phenol has a high bioaccumulation potential and can, therefore, present a high risk to fish consumers. Matrinxa (Brycon cephalus) presents a great aquaculture potential because of it growth rate (1 kg/year) and its good acceptance for commercial feed. This fish also represents 7% of the total of fish consumed in the Amazonas state. The main objective of this work was to identify the metabolic, endocrine e cellular responses of Matrinxa (Brycon cephalus) exposed to sub lethal concentrations of phenol. In order to accomplish this, three experiments were conducted. The first one consisted in a toxicity test designed to establish de LC-50/96h of phenol to Matrinxa. After that the fish were exposed for 96 hours to 10% of Matrinxas LC-50. The objective of this experiment was to look into the metabolic alterations induced by phenol. Finally, we exposed Matrinxa for 96 hours to 1% and 10% of the LC-50 and at the end of the exposure submitted the fish to a handling stress. The second exposure experiment was designed to verify the responses of stress indicators (cortisol, glucose and HSP70) to phenol intoxication and also the possible effects of exposure in the ability of fish to respond to a second stressor. Phenol induced many alterations on Matrinxas metabolism. We could observe a general reduction of carbohydrate metabolism flowed by an increase in proteolysis. Both of these effects are likely to be a response to a higher metabolic demand, which was confirmed by an increase in oxidative metabolism. This data is contrary to the one found in case of pesticide intoxication, indicating there was no cellular anoxia. When considering cortisol and glucose phenol exposure did not elicit the classical stress response observed for other stressors. These results suggest that cortisol and glucose might not be the best indicators for chemical stress. A lower dose (0,2 ppm) clearly affected the fish ability to respond to a second stressor. The constitutive levels of HSP70 were reduced in gills and liver. In the gills a more lasting effect was observed. The handling stress did not affected HSP70 expression while starvation seemed to induce a generalized reduction on the levels this particular protein. When looking into the cellular stress response the higher dose (2,0 ppm) appears to be more toxic. The exposition to phenol also inhibited the characteristic ionic changes in response to stress. Phenol intoxication affects animal metabolism and this is likely to have effects on growth and survival. Moreover, the ability of these fish to respond to a second stressor is reduced in both organismal and cellular levels

Topics: FISIOLOGIA, Fisiologia controle de processos, Metabolismo, Fenol, Brycon cephalus, Estresse, Cortisol, FISIOLOGIA
Publisher: Universidade Federal de São Carlos
Year: 2005
OAI identifier: oai:agregador.ibict.br.BDTD_UFSCAR:oai:ufscar.br:531
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