Análise genotoxicológica de água superficial e água intersticial do sedimento da Lagoa Negra (P.E. Itapuã, Viamão/RS)

Ensaios com biomarcadores de genotoxicidade avaliam os efeitos de contaminantes a nível molecular, celular, tecidual nos organismos e são essenciais para o monitoramento ambiental. Com esse propósito, um dos mais utilizados em razão da sua sensibilidade é o ensaio Salmonella/microssoma. Ele avalia a presença de compostos tóxicos no ambiente através de danos no código genético de linhagens de bactérias modificadas geneticamente e, comparado com outros bioensaios, é rápido e prático. A necessidade de comparação entre os resultados obtidos, em ambientes contaminados ou não, implica na busca por áreas de referências, onde os valores basais indicam os processos naturais que ocorrem no ecossistema. Em uma abordagem original, o presente estudo propõe avaliar o potencial mutagênico da água superficial e água intersticial do sedimento da Lagoa Negra, situada em uma unidade de conservação que, historicamente, teve seu entorno antropizado. Amostras totais de água e sedimento de três pontos, coletadas na margem sul da lagoa em uma campanha amostral piloto, foram submetidas ao ensaio Salmonella/microssoma, método de microssuspensão, com e sem ativação metabólica (S9). Foi observada atividade mutagênica nas amostras de água intersticial do sedimento em bioensaios com ação indireta (LN01 TA100+S9 0.14±0.073Rev/µL; LN02 TA98+S9 0.07±0.008Rev/µL; LN03 TA98+S9 0.12±0.047Rev/µL). As características naturais da lagoa formam um ambiente ímpar, entretanto podem induzir resultados positivos nesta área sem histórico de contaminação. Este estudo embora sirva como alerta, requer dados complementares incluindo parâmetros bióticos, análises químicas e de genotoxicidade em outros pontos de amostragem e em diferentes estações climáticas. O cruzamento desses dados poderá auxiliar a compreender melhor a condição ambiental da Lagoa Negra.Genotoxicity biomarker assays evaluate the effects of contaminants at molecular, cellular, and tissue levels on the organisms and are essential for environmental monitoring. For this purpose, one of the most used due to its sensitivity is the Salmonella/ microsome assay. This assay assesses the presence of toxic compounds in the environment through damage to the genetic code of bacterial strains that were genetically modified, also it is practical as compared to other bioassays. The need to compare the results obtained in contaminated or not contaminated environments implies the search for reference areas, where the basal values indicate the natural processes that occur in the ecosystem. In an original approach, the present study proposes to evaluate the mutagenic potential of surface water and interstitial water of sediment of the Negra Lake, located in a conservation unit that historically had its surroundings anthropized. Total water and sediment samples of three sites, collected on the south shore of the lagoon in a pilot sampling campaign, were submitted to Salmonella/microsome assay, microsuspension method, in the presence and absence of metabolic activation (S9). Mutagenic activity was observed in the interstitial water samples of the sediment in bioassays with indirect action (LN01 TA100+S9 0.14±0.073Rev/µL; LN02 TA98+S9 0.07±0.008Rev/µL; LN03 TA98+S9 0.12±0.047Rev/µL). The natural characteristics of the lagoon form a unique environment, however they can induce positive results in this area without a historical contamination. This study, although it serves as an alert, requires additional data including biotic parameters, chemical and genotoxicity analyses at other sampling sites and at different climatic seasons. The crossing of these data can help to better understand the environmental condition of Negra Lake

Micropoluentes emergentes : potencial genotóxico de nanopartículas de óxidos metálicos

As nanopartículas óxido-metálicas (NPs) estão sendo cada vez mais aplicadas em diferentes atividades industriais e em produtos de uso cotidiano por suas propriedades químicas e físicas. Essas distintas aplicações fazem das NPs produtos inerentes ao depósito no ambiente e que apresentam uma possível via de interação com a biota e os seres humanos, sendo classificadas como Micropoluentes Emergentes (MEs). Em virtude de seu tamanho nanométrico, esses MEs têm alta propensão de penetrar as células e interagir com macromoléculas de organismos da biota aquática ou terrestre por diferentes vias de exposição (inalação, ingestão, absorção dérmica e via branquial) podendo causar estresse oxidativo, citotoxicidade, genotoxicidade e carcinogênese. Apesar disto, os riscos à saúde e ao ambiente ainda estão sendo investigados por meio de estudos nanoecotoxicológicos. Compreender o efeito das NPs explorando sua ação sobre os organismos e sistemas biológicos é fundamental, visto que não há regulamentações específicas para estes nanomateriais. Frente a essas evidências, o presente estudo analisou a citotoxicidade e mutagênese de NPs de óxido de níquel (NiO-NP) e óxido de zinco (ZnO-NP) através do ensaio Salmonella/microssoma modificado. Foram empregadas linhagens de Salmonella enterica sorovar Typhi, auxotróficas para histidina, que medem erros no quadro de leitura (TA97a e TA98) e substituição de pares de bases do DNA (TA100 e TA102). Os resultados indicaram atividade mutagênica para ambas NPs nas condições analisadas, exceto para TA102 em ausência de metabolização. Em pH neutro, NiO-NP e ZnO-NP induziram respostas com mecanismos mutagênicos similares, com maior indução indireta através da geração de metabólitos (TA97a-S9; TA98+S9; TA100±S9; e TA102+S9). Em pH ácido, ambas NPs induziram respostas diretas e indiretas do tipo substituição de pares de bases (TA100±S9 e TA102+S9). No entanto, para NiO-NP foi observada mutagênese por erro no quadro de leitura, direta e indireta (TA97a±S9 e em TA98+S9), enquanto ZnO-NP induziu somente mutagênese direta (TA97a-S9 e TA98-S9). Foi possível evidenciar, no conjunto de dados, maior presença de dano direto frente a linhagem TA97a, sensível a metais, sendo que em pH neutro a mutagênese foi mais significativa do que na condição acidificada. Ainda assim, as linhagens que medem substituição de pares de bases mostraram respostas mais elevadas, diretas e indiretas frente a linhagem TA100, ou somente ativadas por mecanismos de metabolização para a linhagem sensível a estresse oxidativo (TA102). Os resultados obtidos neste estudo indicam a atividade citotóxica e mutagênica de NPs de óxidos metálicos sobre as linhagens Salmonella e sugerem diferentes modos de ação dessas NPs sobre o material genético e celular.Metal oxide nanoparticles (NPs) are being increasingly applied in different industrial activities and in products for everyday use, because of their chemical and physical properties. Due to these different applications, NPs are products inherent to deposition in the environment, and they present a possible route of interaction with the biota and human beings. They are classified as Emerging Micropollutants (EMs). Because of their nanometric size, these EMs have a high propensity to penetrate cells and interact with the macromolecules of aquatic or terrestrial biota organisms by different routes of exposure (inhalation, ingestion, and dermal absorption), causing oxidative stress, cytotoxicity, genotoxicity, and carcinogenesis. Despite this, risks to health and the environment are still being investigated through nanoecotoxicological studies. It is essential to understand the effects of the NPs, exploring their action on the organisms and biological systems, since there are no specific regulations for these nanomaterials. In face of this evidence, the present study analyzed the cytotoxicity and mutagenesis of Nickel Oxide (NiO-NP) and Zinc Oxide (ZnO-NP) NPs using a modified Salmonella/microsome assay. Strains of Salmonella enterica sorovar Typhi were used, auxotrophic for histidine, that measure frameshift errors (TA97a and TA98) and base pair substitution of DNA (TA100 and TA102). The results indicated mutagenic activity for both NPs under the conditions analyzed, except for TA102, in the absence of metabolization. In a neutral pH, NiO-NP and ZnO-NP induced responses with similar mutagenic mechanisms, with a greater indirect induction by the generation of metabolites (TA97a-S9; TA98+S9; TA100±S9; and TA102+S9). In acid pH, both NPs induced responses of the base pair substitution type, depending or not on metabolization (TA100±S9 and TA102+S9). Nevertheless, for NiO-NP mutagenesis by direct and indirect frameshift error was observed (TA97a±S9 and in TA98+S9), while ZnO-NP induced only direct mutagenesis (TA97a-S9 and TA98-S9). In the ensemble of data, it was possible to show evidence of a greater presence of direct damage in the face of the TA97a strain, sensitive to metals, and in neutral pH the mutagenesis was more significant than under the acidified condition. All the same, the strains that measure base pair substitution showed higher responses, direct and indirect, in the face of strain TA100, or only activated by metabolization mechanisms for the strain that was sensitive to oxidative stress (TA102). The results obtained in this study indicate cytotoxic and mutagenic activity of NPs of metal oxides on the Salmonella strains and suggest different modes of action of these NPs on the genetic and cellular material

Magic forest : a game about digestion

A construção do conhecimento baseia-se na interação do sujeito com o objeto, e os jogos educativos digitais garantem uma interatividade multimídia ao unir estímulos visuais e sonoros e recursos de ação. Um jogo sobre o sistema digestório foi desenvolvido para apoiar o ensino desse conteúdo nas aulas de Ciências e de Biologia nos níves fundamental e médio. Floresta mágica, um jogo sobre digestão foi criado com o programa Adobe Captivate, utilizando fotografias de cortes histológicos ao microscópio de luz e ilustrações e animações confeccionadas com os programas Adobe Illustrator, Photoshop e After Effects. As células do estômago foram personificadas e inseridas em um enredo sobre o seu papel funcional. Exercícios de quebra-cabeça e memória proporcionam ludicidade e interatividade. Audiodescrição foi adicionada. O jogo foi publicado no ambiente de aprendizagem Museu virtual do corpo humano (www.ufrgs.br/museuvirtual/jogos) com acesso livre. Por causa da linguagem visual e dos recursos de interatividade do jogo, espera-se promover de forma dinâmica e lúdica a compreensão da estrutura e da fisiologia do sistema digestório.The making of knowledge is based on the interaction between the subject and the object, and the digital educational games guarantee a multimedia interactivity, because visual and sound stimuli and action resources are conjoined. A game was developed to support the teaching about the digestive system in Science and Biology classes at the elementary and high school level. Magic forest, a game about digestion was created by Adobe Captivate software, using photographs of histological sections under a light microscope, and illustrations and animations made by Adobe Illustrator, Photoshop and After Effects software. The cells of the stomach were personified and inserted in a storyboard about their functional role. Puzzles and memory exercises promoted playfulness and interactivity. Audio was added. The game was published in learning environment Virtual museum of the human body learning environment (www.ufrgs.br/museuvirtual/jogos) with free access. Because visual language and interactivity features of the game, we hope to promote in a dynamic and playful way the understanding about the structure and the physiology of the digestive system