Avaliação da atividade de cisteinoproteases em brânquias de ostras do gênero Crassostrea sp. expostas a Clorotalonil
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Data
2019-04-30
Autores
Utsumi, Giovanna Sayuri Azarias [UNIFESP]
Orientadores
Choueri, Rodrigo Brasil [UNIFESP]
Tipo
Dissertação de mestrado
Título da Revista
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Resumo
After banning the use of organotin compounds as an active ingredient in antifouling paints, Chlorothalonil, a widely used fungicide in the agricultural sector, started to be commercialized worldwide as part of antifouling systems for use in ship hulls. Due to physicochemical characteristics in marine and estuarine environments, this biocide tends to associate with the sediment and may cause adverse effects on non-target organisms. Oysters are filtering sessile organisms that can be found in direct contact with the sediment and, therefore, have been widely used as bioindicators to monitor the environmental health of aquatic ecosystems. Currently, studies have resorted to established biomarkers to assess biological effects of Chlorothalonil, rather than developing specific biomarkers based on the mode of action of this biocide. In this context, the main objective of this study was to compare the activity of cysteinoproteases with biomarkers consecrated through exposure of oysters Crassostrea sp. to sediments fortified with Chlorothalonil, considering two exposure periods. Initially, responses of cathepsin B and cathepsin L proteases were similar to responses of some established biomarkers, such as lipid peroxidation and reduced glutathione, with a U-shaped dose-response. In contrast, glutathione peroxidase and DNA damage increased compared to acetone control, while acetylcholinesterase and glutathione S-transferase showed no significant difference. After 96h of exposure, a majority of the biological responses showed a tendency to reestablish cellular homeostasis in gills, thus suggesting that after the cathepsins action in the gills, the antioxidant defenses were inhibited, as a possible result of cellular homeostasis reestablishment. Taken together, the results of this study demonstrated that cathepsins B and L play important role in Cholothalonil detoxification and reestablishment of cellular homeostasis and, therefore, show a potential to be used as a biomarker for this biocide.
Após o banimento do uso de compostos organoestânicos como princípio ativo de tintas anti-incrustantes, o Clorotalonil, fungicida amplamente utilizado no setor agrícola, começou a ser mundialmente comercializado como parte de sistemas anti- incrustante para utilização em cascos de navios. Devido às suas características físico-químicas, em ambientes marinhos e estuarinos, esse biocida tende a se associar ao sedimento, podendo ocasionar efeitos adversos em organismos nãoalvo Ostras são organismos sésseis e filtradores que podem ser encontrados em contato direto com o sedimento e, portanto, têm sido amplamente utilizadas como bioindicadores para monitorar a saúde ambiental dos ecossistemas aquáticos. Atualmente, estudos utilizam os biomarcadores consagrados para a avaliação dos efeitos biológicos do Clorotalonil, ao invés de desenvolver biomarcadores específicos baseados no modo de ação desse biocida. Diante deste contexto, o presente trabalho teve como principal objetivo comparar a atividade de cisteinoproteases com biomarcadores consagrados através da exposição de ostras do gênero Crassostrea sp. a sedimentos fortificados em laboratório com Clorotalonil considerando dois tempos de exposição. Inicialmente, as respostas de atividade das proteases catepsina B e catepsina L apresentaram padrão similar às respostas de alguns biomarcadores consagrados, como peroxidação lipídica e glutationa reduzida, com padrão dose-reposta em formato de “U”. Em contrapartida, a glutationa peroxidase e dano em DNA apresentaram um aumento em relação ao controle acetona, enquanto acetilcolinesterase e glutationa S-transferase não apresentaram diferença significativa. Após 96h de exposição, a maioria das respostas biológicas apresentaram uma tendência de inibição ou “normalização”, sugerindo que após a atuação das catepsinas nas brânquias, as defesas antioxidantes foram inibidas, possivelmente resultado do restabelecimento da homeostase celular. De forma geral, os resultados deste estudo demonstraram que as catepsinas B e L desempenham um papel importante na detoxificação do Clorotalonil e reestabelecimento da homeostase celular, e dessa forma apresentam potencial para serem utilizadas como biomarcador para esse biocida.
Após o banimento do uso de compostos organoestânicos como princípio ativo de tintas anti-incrustantes, o Clorotalonil, fungicida amplamente utilizado no setor agrícola, começou a ser mundialmente comercializado como parte de sistemas anti- incrustante para utilização em cascos de navios. Devido às suas características físico-químicas, em ambientes marinhos e estuarinos, esse biocida tende a se associar ao sedimento, podendo ocasionar efeitos adversos em organismos nãoalvo Ostras são organismos sésseis e filtradores que podem ser encontrados em contato direto com o sedimento e, portanto, têm sido amplamente utilizadas como bioindicadores para monitorar a saúde ambiental dos ecossistemas aquáticos. Atualmente, estudos utilizam os biomarcadores consagrados para a avaliação dos efeitos biológicos do Clorotalonil, ao invés de desenvolver biomarcadores específicos baseados no modo de ação desse biocida. Diante deste contexto, o presente trabalho teve como principal objetivo comparar a atividade de cisteinoproteases com biomarcadores consagrados através da exposição de ostras do gênero Crassostrea sp. a sedimentos fortificados em laboratório com Clorotalonil considerando dois tempos de exposição. Inicialmente, as respostas de atividade das proteases catepsina B e catepsina L apresentaram padrão similar às respostas de alguns biomarcadores consagrados, como peroxidação lipídica e glutationa reduzida, com padrão dose-reposta em formato de “U”. Em contrapartida, a glutationa peroxidase e dano em DNA apresentaram um aumento em relação ao controle acetona, enquanto acetilcolinesterase e glutationa S-transferase não apresentaram diferença significativa. Após 96h de exposição, a maioria das respostas biológicas apresentaram uma tendência de inibição ou “normalização”, sugerindo que após a atuação das catepsinas nas brânquias, as defesas antioxidantes foram inibidas, possivelmente resultado do restabelecimento da homeostase celular. De forma geral, os resultados deste estudo demonstraram que as catepsinas B e L desempenham um papel importante na detoxificação do Clorotalonil e reestabelecimento da homeostase celular, e dessa forma apresentam potencial para serem utilizadas como biomarcador para esse biocida.