Avaliação do risco ambiental do fármaco diclofenaco em ambientes marinhos
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Data
2016-07-27
Autores
Fontes, Mayana Karoline [UNIFESP]
Orientadores
Pereira, Camilo Dias Seabra [UNIFESP]
Tipo
Dissertação de mestrado
Título da Revista
ISSN da Revista
Título de Volume
Resumo
Emerging contaminants are potentially toxic substances that are present in a wide variety of products such as drugs, pesticides and toiletries and personal care products. These substances are often detected in trace concentrations (ng.L-1 e µg.L-1), but not included in monitoring programs. Among these substances it highlights the drug Diclofenac that is an non-steroidal anti-inflammatory drugs (NSAIDs), most frequently detected in surface waters worldwide, and the majority of previous studies are in freshwater environments. In this context, this study conducted an ecotoxicological study and an environmental risk assessment for Diclofenac in Santos Bay, using a tiered approach (TIER) which involves determining the environmental concentration in the water column and adverse biological effects associated, considering a methodology prescribed by the framework of the European Union (EMEA CPMP/SWP/4447/00). At TIER 0 were carried out chemical analysis of water collected in the outfall of Santos. At TIER I was made the fertilization test. In TIER II, sublethal effects were analyzed. The organisms were exposed in three concentrations: 20 ng.L-1, 200 ng.L-1 and 2000 ng.L-1, for 96 hours and tissues of the gills and digestive glands were removed for evaluation of biomarkers (Cytotoxicity, EROD, DBF, GST, GPX, and DNA damage, Lipoperoxidation, AChE and COX). Diclofenac was quantified only on a point of the surface (20 ng.L-1). In the fertilization test, the EC50 obtained was 388.52 mg.L-1 and the IC50 assay embriolarval obtained was 18.92 mg.L-1. Negative effects on the stability of the lysosomal membrane were observed in all concentrations tested. The EROD activity was inhibited only in the concentration of 200 ng.L-1 and DBF has not changed significantly. The activities of GST and GPx enzymes were negatively affected by Diclofenac. There was damage to DNA in the tissue of the gland only at the highest concentration and lipid peroxidation was more intense in the tissue of the gills from the concentration of 200 ng.L-1, indicating oxidative stress. The AChE activity was induced in the tissue of the gills. Regarding COX, there was a significant inhibition of activity at concentrations of 20 ng.L-1 in the tissue of the gills. The risk assessment indicated low ecological risk in the Bay of Santos, when standard acute and crhonic ecotoxicological assays were employed. However, our results show that the environmental concentration of the drug, even though the order of 20 ng.L-1 is enough to cause cellular damage and physiological damage as of the lysosomal membrane destabilization, corroborating the biomarker data. Our results point to a environmental risk in the Santos bay caused by Diclofenac and suggest the need for improvement in the treatment of domestic wastewater to reduce this compound as well as regulations on environmental legislation.
Contaminantes emergentes são substâncias potencialmente tóxicas, que estão presentes numa grande variedade de produtos como medicamentos, pesticidas e produtos de higiene e cuidado pessoal. São frequentemente detectadas no ambiente em concentrações-traço (ng.L-1 e µg.L-1),Nmas ainda não incluídas em programas de monitoramento. Entre essas substâncias destaca-seNo fármaco Diclofenaco, um anti-inflamatório não esteroide (AINE), frequentemente detectadoNem águas superficiais de todo mundo, sendo que a maioria dos estudos já realizadosNconcentram-se em ambientes de água doce. Nesse contexto, o presente trabalho realizou um estudo ecotoxicológico e uma avaliação de risco ambiental para o composto Diclofenaco na Baía de Santos, empregando uma abordagem escalonada (TIER) que envolve a determinação das concentrações ambientais em coluna d?água e dos efeitos biológicos adversos associados, considerando uma metodologia prevista pelo framework da União Europeia (EMEA CPMP/SWP/4447/00). No TIER 0 foram realizadas as análises químicas da água coletada no Emissário Submarino de Santos. No TIER I foi realizado o ensaio de fertilização. No TIER II, foram analisados os efeitos subletais. Os organismos foram expostos em três concentrações: 20 ng.L-1, 200 ng.L-1 e 2000 ng.L-1, durante 96h e os tecidos das brânquias e glândulas digestivas foram retirados para avaliação de biomarcadores (Citotoxicidade, EROD, DBF, GST, GPX, bem como Danos em DNA, Lipoperoxidação, AChE e COX). O Diclofenaco foi quantificado apenas em um ponto da superfície (20 ng.L-1). No ensaio de fertlização, a CE50 obtida foi de 388,52 mg.L-1 e no ensaio embriolarval a CI50 obtida foi de 18,92 mg.L-1. Efeitos negativos na estabilidade da membrana lisossômica foram observados em todas as concentrações testadas. A atividade da EROD foi inibida apenas na concentração de 200 ng.L- 1 e a DBF não sofreu nenhuma alteração significativa. As atividades das enzimas GST e GPx foram negativamente afetadas pelo Diclofenaco. Houve dano em DNA no tecido das glândulas apenas na maior concentração e a lipoperoxidação foi mais intensa no tecido das brânquias a partir da concentração de 200 ng.L-1, indicando estresse oxidativo. A atividade da AChE foi induzida no tecido das brânquias. Em relação à COX, houve uma significativa inbição da atividade a partir da concentração de 20 ng.L-1 no tecido das brânquias. A avaliação do risco empregando ensaios agudo e crônico normalizados indicou baixo risco ecológico na Baía de Santos. No entanto, os resultados demonstram que a concentração ambiental do fármaco, mesmo sendo da ordem de 20 ng.L-1 já é suficiente para provocar danos celulares e comprometimento fisiológico a partir da desestabilização da membrana lisossômica, corroborando com os dados de biomarcadores. Nossos resultados apontam para um risco ambiental na baía de Santos promovido pelo Diclofenaco e sugerem a necessidade de melhoria no tratamento de efluentes domésticos para redução desse composto, bem como regulamentação na legislação ambiental.
Contaminantes emergentes são substâncias potencialmente tóxicas, que estão presentes numa grande variedade de produtos como medicamentos, pesticidas e produtos de higiene e cuidado pessoal. São frequentemente detectadas no ambiente em concentrações-traço (ng.L-1 e µg.L-1),Nmas ainda não incluídas em programas de monitoramento. Entre essas substâncias destaca-seNo fármaco Diclofenaco, um anti-inflamatório não esteroide (AINE), frequentemente detectadoNem águas superficiais de todo mundo, sendo que a maioria dos estudos já realizadosNconcentram-se em ambientes de água doce. Nesse contexto, o presente trabalho realizou um estudo ecotoxicológico e uma avaliação de risco ambiental para o composto Diclofenaco na Baía de Santos, empregando uma abordagem escalonada (TIER) que envolve a determinação das concentrações ambientais em coluna d?água e dos efeitos biológicos adversos associados, considerando uma metodologia prevista pelo framework da União Europeia (EMEA CPMP/SWP/4447/00). No TIER 0 foram realizadas as análises químicas da água coletada no Emissário Submarino de Santos. No TIER I foi realizado o ensaio de fertilização. No TIER II, foram analisados os efeitos subletais. Os organismos foram expostos em três concentrações: 20 ng.L-1, 200 ng.L-1 e 2000 ng.L-1, durante 96h e os tecidos das brânquias e glândulas digestivas foram retirados para avaliação de biomarcadores (Citotoxicidade, EROD, DBF, GST, GPX, bem como Danos em DNA, Lipoperoxidação, AChE e COX). O Diclofenaco foi quantificado apenas em um ponto da superfície (20 ng.L-1). No ensaio de fertlização, a CE50 obtida foi de 388,52 mg.L-1 e no ensaio embriolarval a CI50 obtida foi de 18,92 mg.L-1. Efeitos negativos na estabilidade da membrana lisossômica foram observados em todas as concentrações testadas. A atividade da EROD foi inibida apenas na concentração de 200 ng.L- 1 e a DBF não sofreu nenhuma alteração significativa. As atividades das enzimas GST e GPx foram negativamente afetadas pelo Diclofenaco. Houve dano em DNA no tecido das glândulas apenas na maior concentração e a lipoperoxidação foi mais intensa no tecido das brânquias a partir da concentração de 200 ng.L-1, indicando estresse oxidativo. A atividade da AChE foi induzida no tecido das brânquias. Em relação à COX, houve uma significativa inbição da atividade a partir da concentração de 20 ng.L-1 no tecido das brânquias. A avaliação do risco empregando ensaios agudo e crônico normalizados indicou baixo risco ecológico na Baía de Santos. No entanto, os resultados demonstram que a concentração ambiental do fármaco, mesmo sendo da ordem de 20 ng.L-1 já é suficiente para provocar danos celulares e comprometimento fisiológico a partir da desestabilização da membrana lisossômica, corroborando com os dados de biomarcadores. Nossos resultados apontam para um risco ambiental na baía de Santos promovido pelo Diclofenaco e sugerem a necessidade de melhoria no tratamento de efluentes domésticos para redução desse composto, bem como regulamentação na legislação ambiental.
Descrição
Citação
FONTES, Mayana Karoline. Avaliação do risco ambiental do fármaco diclofenaco em ambientes marinhos. 2016. 84 f. Dissertação (Mestrado) - Instituto de Ciências Ambientais, Químicas e Farmacêuticas, Universidade Federal de São Paulo (UNIFESP), Diadema, 2016.