Padronização de metodologias para o uso de biomarcadores de contaminação ambiental em traíra (Hoplias malabaricus, Erythrinidae) : -ALAd, metalotioneína e vitelogenina

Orientador : Ciro Alberto de Oliveira RibeiroCo-orientadora : Helena Cristina da Silva de AssisInclui apêndicesTese (doutorado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Ciências Biológicas, Programa de Pós-Graduação em Biologia Celular e Molecular. Defesa: Curitiba, 31/03/2006Inclui bibliografia e anexoÁrea de concentração: Biologia celular e molecularResumo: Biomarcador é aqui considerado uma resposta fisiológica individual do organismo, como conseqüência (efeito) da exposição (causa) do animal a um agente exógeno, contaminante ou substância tóxica. Esta tese trata da padronização de metodologias que envolvem técnicas laboratoriais bioquímicas e de biologia molecular para o emprego de biomarcadores em Hoplias malabaricus (traíra), a saber: cinética enzimática e constatação de inibição da - aminolevulinato desidratase, esta associada ao monitoramento de parâmetros hematológicos; quantificação indireta dos teores teciduais (fígado e brânquias) de metalotioneína; e quantificação relativa da vitelogenina plasmática (in vivo) ou sintetizada in vitro por cultivo primário de hepatócitos, através da imunodetecção da proteína por anti-soro policlonal produzido em coelhos. Outrossim, no que concerne à expressão da vitelogenina, foi descrita a definição conceitual, bem como realizada a demonstração empírica de um modelo matemático (Índice Vitelogênico utilizado como biomarcador) para a quantificação de efeitos estrogênicos ou anti-estrogênicos em peixes. A traíra foi utilizada como modelo experimental para bioensaios, nos quais foram consideradas condições fisicoquímicas próximas a de ambientes tropicais, a exposição via alimento por longos períodos (subcrônica) e a busca de respostas detectáveis e consistentes, que permitam a utilização da espécie em futuros estudos de biomonitoramento ambiental. Ensaios in vitro permitiram estabelecer um teste de estrogenicidade empregando hepatócitos de traíra, e a quantificação dessa resposta, considerando diferentes mecanismos moleculares de citotoxicidade. Os resultados aqui obtidos e comparados com outros estudos em peixes revelam que a eficiência do uso de biomarcadores é dependente de estudos prévios (in vivo e in vitro) que considerem os vários processos celulares e fisiológicos como relacionados reciprocamente e integrantes de um sistema único, o organismo.Abstract: A biomarker is defined as a change in a biological response (ranging from molecular through cellular and physiological responses) which can be related to exposure to or toxic effects of environmental chemicals or any biological response to an environmental chemical at the subindividual level, indicating a deviation from the normal status that cannot be detected in the intact organism. This thesis concerns about methodology standardizing of biochemical and molecular procedures that allows the employment of biomarkers in Hoplias malabaricus (traíra), as follows: enzymatic kinetics and inhibition of -aminolevulinic acid dehydratase; hematological measurements; indirect quantifying metallothioneins in liver and gill tissues; estrogenic priming, isolation and immunochemical detection (polyclonal antisera) of vitellogenin from plasma (bioassays), or from in vitro vitellogenin production by hepatocytes. This protein production has also been used in in vitro experiments, which showed the vitellogenic index as applicable screening method for determining (anti)estrogenic activity of xenobiotics. The use of those parameters as sensitive and long-term biomarkers for sublethal, subchronic, and trophic exposures to inorganic lead (II) or methylmercury was investigated in Hoplias malabaricus, as well as a sensitive biomarkers discussed here in relation to their feasibility in fish exposure to metals assessment. According to the current results, due to its high-level trophic position and wide geographical distribution in South America, we are suggesting the use of these biomarkers in biomonitoring programs of freshwater areas impacted by lead and mercury