Efeitos e acúmulo de prata e nanoprata em Prochilodus lineatus: biomarcadores bioquímicos e fisiológicos
Data
2020-02-21
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Universidade Estadual de Londrina
Resumo
Resumo: As nanopartículas de prata (AgNP) apresentam alto potencial microbicida, por isso, compõem mais de 400 produtos, onde muitos deles são de uso diário como cosméticos, embalagens de alimento, tecidos, filtros para tratamento de água, entre muitos outros. Essa ampla utilização facilita a sua chegada nos ambientes aquáticos, podendo alterar a saúde dos organismos ali presentes. Diversos efeitos em peixes já foram induzidos por NPAg sintéticas, porém pouco se sabe do potencial tóxico das NPAg de fonte biogênica. Neste contexto, o objetivo deste trabalho foi avaliar e comparar os efeitos da prata nas formas NPAg biogênica (AgNPb), produzida por meio do fungo Fusarium oxysporum, e iônica (AgNO3), na concentração 10 μg L-1 de prata total, no teleósteo Neotropical Prochilodus lineatus após 24 e 96 horas. Foi avaliado a bioacumulação de prata em diferentes tecidos, a indução de proteínas metalotioneínas, parâmetros hematológicos, concentração de glicose, proteínas plasmáticas, e dos íons (Na+, K+, Cl-, Mg2+, Ca2+), a atividade das ATPases e anidrase carbônica (AC), molécula e enzimas antioxidantes, danos aos lipídios e atividade da acetilcolinesterase (AChE). A entrada dos íons prata e das NPs na célula alteram sua permeabilidade, gerando desbalanço iônico e aumento do hematócrito. A grande interação da Ag com biomoléculas ocasionam a inibição da enzima AC de forma competitiva ou não competitiva pelo sítio de ligação do Zn, redução da GSH, e até o aumento da GST, pela grande produção de metabólitos durante essa interação. A bioacumulação de Ag no músculo induziu o aumento da atividade H+ ATPase, decorrente da necessidade de homeostase do balanço iônico, e redução da atividade da AChE, que pode ocasionar alterações comportamentais aos animais. A bioacumulação da Ag foi observada em diferentes tecidos (sangue, brânquias, cérebro e músculo) e tempos de exposição, e se mostrou mais evidente nos grupos expostos a AgNO3 do que nos expostos a AgNPb, isso pode estar relacionado a fácil absorção dos íons prata pelo animal. A quantidade de Ag dissolvida em ambos grupos se mostraram similares, mas foram encontradas diferentes alterações fisiológicas e bioquímicas entre os grupos, evidenciando o potencial tóxico da AgNPb em P. lineatus, mesmo a baixa concentração de Ag total e curtos tempos de exposição, exigindo cuidados na manipulação das AgNPs e na sua inserção em produtos.
Abstract: Silver nanoparticles (AgNP) have a high microbicidal potential, which is why they make up more than 400 products, where many of them are used daily such as cosmetics, food packaging, fabrics, filters for water treatment, among many others. This wide use facilitates their arrival in the aquatic environments, being able to alter the health of the organisms present there. Several effects on fish have already been induced by synthetic NPAg, but little is known about the toxic potential of NPAg from a biogenic source. In this context, the objective of this work was to evaluate and compare the effects of silver in biogenic NPAg (AgNPb) forms, produced by the fungus Fusarium oxysporum, and ionic (AgNO3), in the concentration 10 μg L-1 of total silver, in the teleost Neotropical Prochilodus lineatus after 24 and 96 hours. Silver bioaccumulation in different tissues, induction of metallothionein proteins, hematological parameters, glucose concentration, plasma proteins, and ions (Na+, K+, Cl-, Mg2+, Ca2+), ATPase activity and carbonic anhydrase (AC), molecule and antioxidant enzymes, damage to lipids and acetylcholinesterase (AChE) activity were evaluated. The entry of silver ions and NPs in the cell changes its permeability, generating ionic imbalance and an increase in hematocrit. The great interaction of Ag with biomolecules causes the inhibition of the enzyme AC in a competitive or non-competitive way by the Zn binding site, reduction of GSH, and even the increase in GST, due to the large production of metabolites during this interaction. The bioaccumulation of Ag in the muscle induced an increase in H+ ATPase activity, due to the need for homeostasis of ionic balance, and a reduction in AChE activity, which can cause behavioral changes in animals. Ag bioaccumulation was observed in different tissues (blood, gills, brain and muscle) and exposure times, and was more evident in groups exposed to AgNO3 than in those exposed to AgNPb, this may be related to the easy absorption of silver ions animal fur. The amount of dissolved Ag in both groups was similar, but different physiological and biochemical changes were found between the groups, showing the toxic potential of AgNPb in P. lineatus, even the low concentration of total Ag and short exposure times, requiring care in the manipulation of AgNPs and their insertion in products.
Descrição
Palavras-chave
Acetilcolinesterase, Anidrase carbônica, Bioacumulação, Fusarium oxysporum, Metalotioneínas