Efeito da exposição ao efluente de curtume em diferentes modelos animais

Abstract

Atualmente, o aumento da produção industrial, assim como várias ações humanas, resultam no lançamento de substâncias químicas no meio ambiente. Entre os diversos poluentes, o efluente proveniente da indústria do couro é considerado um dos maiores contaminantes dos recursos hídricos. Neste contexto, o estresse oxidativo é sugerido como um dos mecanismos bioquímicos da toxicidade de vários contaminantes ambientais, e alterações nas atividades de enzimas responsáveis pela detoxificação de xenobióticos podem ser utilizadas no monitoramento dos efeitos nocivos destas substâncias. Assim, este trabalho teve como objetivo central avaliar o efeito da exposição ao efluente de curtume sobre parâmetros oxidativos, principalmente por meio da avaliação das atividades de enzimas antioxidantes em diferentes modelos animais, roedores e insetos. Na primeira etapa, avaliou-se os efeitos da exposição in vitro ao efluente de curtume sobre o estado oxidativo e as atividades da superóxido dismutase, glutationa peroxidase e glutationa S-transferase em estruturas cerebrais (córtex, estriado e hipocampo) e fígado de ratos e camundongos. No fígado, observou-se que a exposição ao efluente de curtume induziu um aumento nas atividades das glutationa peroxidase e glutationa S-transferase nos ratos, enquanto que, em camundongos não houve alterações nas atividades destas enzimas. Em relação à formação das espécies reativas, observou-se um aumento no fígado dos camundongos, e o mesmo não foi detectado em ratos. Este resultado pode estar relacionado com o aumento nas atividades da glutationa peroxidase e glutationa S-transferase, já que estas enzimas são relacionadas com detoxificação de xenobióticos. Nas estruturas cerebrais, a exposição ao efluente de curtume induziu efeitos similares em ratos e camundongos, uma vez que houve um aumento nos níveis de espécies reativas no cerebelo, hipocampo e córtex, assim como um perfil semelhante na atividade das enzimas avaliadas nestas estruturas. Estes resultados sugerem que camundongos são mais suscetíveis já que a exposição não ocasionou um aumento nas atividades das enzimas do sistema glutationa no fígado, indicando que a biodisponibilidade central dos compostos presentes no efluente de curtume pode ser maior em camundongos. Na segunda etapa, avaliou-se os efeitos da exposição de Drosophila melanogaster adultas por 72 horas ao efluente de curtume. Após a exposição, foi quantificada a mortalidade e as atividades da superóxido dismutase, glutationa peroxidase e glutationa S-transferase. Neste estudo, observou-se um aumento da letalidade. Foi detectado também, um aumento na atividade da glutationa peroxidase. No entanto, observou-se decréscimo na atividade de glutationa S-transferase nas moscas expostas ao contaminante. Considerando estes resultados, é possível sugerir que a exposição ao efluente proveniente do curtume pode alterar o sistema antioxidante enzimático, e que Drosophila melanogaster parece ser um bom modelo para avaliar a toxicidade induzida pelo efluente de curtume. Os resultados desta Tese apoiam a ideia de que alterações no sistema antioxidante enzimático podem estar relacionadas com efeitos tóxicos da exposição ao efluente de curtume, e que, em parte, estas alterações podem elucidar o mecanismo pelo qual o contaminante causa resposta divergente em roedores, além de que os compostos deste efluente podem impactar na sobrevivência e no sistema antioxidante de insetos adultos.

Actually, chemicals have been widely released to the environment. Among the many pollutants emitted into the environment, the effluent from the leather industry is considered one of the greatest contamination of water resources. In this context, the oxidative stress has been suggested as a central biochemical mechanism of toxicity from several environmental toxicants, and changes in the enzymes activities responsible for the detoxification of xenobiotics can be used in monitoring the harmful effects of these substances. Thus, this study aimed to evaluate the effect of exposure to tannery wastewater on oxidative parameters, and mainly studying the enzymatic activities in different animal models. In the first step of this study, it was evaluated the effects of in vitro exposure to tannery wastewater on oxidative status, and activities of superoxide dismutase, glutathione peroxidase and glutathione S-transferase in brain structures (cortex, striatum and hippocampus) and liver of the rats and mice. It was observed that exposure to tannery wastewater induced an increase in the activity of glutathione peroxidase and glutathione S-transferase in the rats liver, whereas no changes were detected in the hepatic enzymes in mice. Regarding the formation of reactive species, there was an increase in the mice liver, and it was not detected any effect in rat liver This result may be related to the increase in the activity of glutathione peroxidase and glutathione S-transferase since these enzymes have been related to detoxification of xenobiotics. Exposure to effluent induced similar effects in brain structures from rats and mice, since there was an increased in the free radical levels in the cerebellum, hippocampus and cortex, as well as a similar profile in the activity of the enzymes evaluated in these brain structures from both species. These results suggest that mice are more susceptible since the exposure did not cause an increase in the activity of the enzymes glutathione system in the liver, indicating that the central bioavailability of the compounds in tannery wastewater may be higher in mice. In the second section, it was evaluated the effects of exposure of adult Drosophila melanogaster placed for 72 hours with tannery effluent. After exposure, mortality was quantified, and it was evaluated the activities of superoxide dismutase, glutathione peroxidase and glutathione S-transferase. In this work, exposure to tannery effluent induced lethality in flies. We also detected an increase in glutathione peroxidase activity. However, there was a decrease in the glutathione S-transferase activity in flies exposed to contaminant. Considering these results, it is possible to suggest that exposure to tannery effluent can modify the enzymatic antioxidant system in insects, and Drosophila melanogaster is a reliable model to evaluate the toxicity induced by tannery wastewater. The results of this study support the idea that alterations in enzymatic antioxidant system may be associated with toxic effects of exposure to tannery wastewater and, in part, these changes can clarify the mechanism by which the contaminant causes a divergent response in rodents and insects.