Caracterização do potencial genotóxico de sedimentos estuarinos em sistemas experimentais in vitro e in vivo

Abstract

Tese de mestrado. Biologia (Biologia Humana e Ambiente). Universidade de Lisboa, Faculdade de Ciências, 2013O estuário do Sado (Oeste de Portugal) está sujeito a várias fontes de poluição associadas a centros urbanos, industrias pesadas, actividades mineiras e agricultura. Este estuário permanece um local importante de actividade pesqueira para consumo próprio e para mercados locais e externos, assim com para actividades recreativas e turísticas. No entanto, estudos anteriores revelaram vários contaminantes presentes nos sedimentos aquáticos, maioritariamente metais, pesticidas e hidrocarbonetos aromáticos policíclicos. Estes compostos podem ser absorvidos e acumulados nas partes comestíveis das espécies estuarinas e nos produtos agrícolas locais entrando, deste modo, na cadeia alimentar humana, colocando em risco a saúde humana. Neste contexto, o presente estudo tem como objectivo analisar os efeitos genotóxicos, in vitro e in vivo, de extractos de sedimentos do estuário do Sado. Para esse fim, os sedimentos foram recolhidos de quatro locais de pesca (P, C, A e E) do estuário e os contaminantes orgânicos e inorgânicos totais foram extraídos com uma mistura de metanol:diclorometano. Células HepG2 foram expostas aos extractos e a um agente antimutagénico, para a análise da genotoxicidade utilizando o ensaio do cometa, a fim de analisar a possível reversão de danos oxidativos induzidos pelos contaminantes. Adicionalmente, recorreu-se a um modelo de ratinhos transgénicos baseados no plasmídeo lacZ expostos por via oral a duas doses de extracto P para testes de genotoxicidade in vivo. Neste modelo foi realizado o ensaio do micronúcleo, do cometa e de mutações em vários órgãos de ratinho. Nos resultados in vitro não se verificou a reversão dos danos oxidativos induzidos pelos extractos de sedimentos por parte da quercetina, nas condições testadas. In vivo, verificou-se a indução de micronúcleos, embora o ensaio do cometa não revelasse resultados positivos. Aparentemente, não se verificou mutagenecidade in vivo, embora sejam necessários mais estudos para concluir a análise de mutações. Globalmente, os resultados obtidos neste estudo reflectem o potencial efeito adverso para a saúde humana associado aos contaminantes encontrados nos sedimentos do estuário, contribuindo para a avaliação de risco.The Sado Estuary (West Portugal) is subject to several sources of pollution associated with an urban center, heavy-industries, mining activities and agriculture. It remains a site for fishing activity for personal consumption and for local and external market, and also for recreational and touristic activities. Previous studies revealed several contaminants in the aquatic sediments, mostly metals, pesticides and polycyclic aromatic hydrocarbons. These compounds can be absorbed and accumulated in edible parts of estuarine species and in local agriculture products, thus entering the human food chain and posing a risk to human health. In this context, this study aims at analyzing the genotoxic effects, in vitro and in vivo, of sediment extracts from the Sado Estuary. For this end, sediments were collected from four fishing sites (P, C, A and E) of the Estuary and total organic and inorganic contaminants were extracted with a mixture of methanol:dichloromethane. HepG2 cells were exposed to the extracts and an antimutagenic agent, for genotoxicity analysis using the comet assay, in order to see whether there was a reversion of the contaminant-induced oxidative damage. Furthermore, a lacZ plasmid-based model of transgenic mice was orally exposed to two doses of extract P for in vivo genotoxicity testing. For the in vivo analysis, the micronucleus assay, comet assay and mutant frequency analysis were performed in several mouse tissues. In vitro results failed to elicit a potential reversion of the contaminant-induced oxidative damage by quercetin, in the tested conditions. In vivo, there was a positive induction of micronuclei, however there was no positive results in comet assay. Overall, the results obtained in the present study reflect the potential hazard effect to human health associated with the contamination of estuarine sediments, contributing to risk assessment