Marine pollutants as stressors in sponges and mussels

A biota marinha está exposta a uma elevada quantidade de substâncias tóxicas que podem causar graves problemas ao ambiente. As esponjas (Porifera) e os mexilhões (Mollusca) por serem sésseis e filtradores são utilizados como bioindicadores de poluição. A experimentação com aquários permite a realização de ensaios controlados, acompanhamento da resposta a diversos poluentes, concentrações e tempo de exposição. Os objetivos deste estudo foram: I). avaliar a imunocompetência através da expressão de proteínas do sistema imune Fator Inflamatório de Enxerto AIF -1 e pP38 por teste de ELISA (do inglês, Enzyme Linked Immuno Sorbent Assay) em esponjas expostas a poluentes, II) acompanhar a expressão das proteínas AIF-1 e pP38 nas cinco espécies de esponjas marinhas: Aplysina fulva (Pallas, 1766), Chondrilla aff. nucula Schimidt, 1862, Dysidea robusta Vilanova e Muricy 2001, Polymastia janeirensis (Boury-Esnault, 1973) e Hymeniacidon heliophila (Parker, 1910) após exposição a lipopolisacarídeo (LPS) de E. Coli III) avaliar a expressão das proteínas AIF-1 e pP38 nas espécies C. aff. nucula e P. janeirensis após exposição a dodecil sulfato de sódio (SDS) IV) avaliar a mortalidade de mexilhões quando expostos ao dispersante Triton X-100 e esgoto doméstico in natura. Os resultados indicam que as esponjas A. fulva, C. aff. nucula, D. robusta e P. janeirensis expostas a 20 μg/mL de LPS por 30 minutos, uma, três, 24 e 48 horas apresentaram aumento de expressão da proteína AIF-1 em relação ao controle, com diferentes tempos de resposta para cada espécie. A esponja H. heliophila exposta a 30 μg/mL de LPS apresentou diferença significativa na expressão de AIF-1 em relação ao controle na exposição por 30 min, uma, quatro, 24 e 48 horas. Contudo, não houve diferença significativa na expressão de outra proteína, a quinase pP38, nesses ensaios. As esponjas C. aff. nucula e P. janeirensis foram expostas a 0,25 mg/L de dodecil sulfato de sódio (SDS) por 24 e 48 horas. C. aff. nucula apresentou aumento da expressão de AIF -1 quando comparada ao controle em 24 e 48 horas, mas para P. janeirensis não houve diferença significativa. Os mexilhões Perna perna foram expostos a poluentes de duas maneiras a detergente Triton X-100 0,10 g/L por três, seis, 12 e 18 horas que induziu diferença significativa na mortalidade em seis, 12 e 18 horas em comparação com o controle e a a esgoto doméstico in natura diluído na proporção de 1:50 não houve mortalidade no tratamento ou no controle. A variação da expressão da proteína AIF-1 observada nas cinco espécies de esponjas marinhas confirma a utilização dessa proteína como eficiente biomarcador de estresse. Os mexilhões foram bons bioindicadores da poluição por detergente.Marine biota is constantly exposed to several toxic substances which may cause severe environmental problems. Sponges (Porifera) and mussels (Mollusca) are often used as pollution bioindicators mainly due to their sessile and filter feeding habits. Laboratory experiments using aquaria enable the performance of controlled assays, following the various responses of animals to different concentrations and types of pollutants, besides of exposure time. The aims of this study were: I) evaluate the immunocompetence using proteins of the immune system Allograph Inflammatory Factor (AIF-1) and Pp38 by ELISA Enzyme Linked Immuno Sorbent Assay in sponges exposure to pollutants II) evaluate the expression of AIF-1 and pP38 at the five species of marine sponges Aplysina fulva (Pallas, 1766), Chondrilla aff. nucula Schimidt, 1862, Dysidea robusta Vilanova e Muricy 2001, Polymastia janeirensis (Boury-Esnault, 1973) e Hymeniacidon heliophila (Parker, 1910) after exposure to Escherichia coli lipopolysaccharide (LPS) III) evaluate the expression of AIF-1 and pP38 in C. aff. nucula and P. janeirensis after exposure to sodium dodecyl sulfate (SDS) IV) evaluate the mortality of mussel Perna perna after exposed to detergent Triton X-100 and domestic sewage The results indicate that A. fulva, C. aff. nucula, D. robusta and P.janeirensis sponges exposed to 20 μg/mL of E. coli LPS during 30 minutes, one, three, 24 and 48 hours presented an increase in AIF-1 expression when compared to controls, at different response times for each species. The sponge H. heliophila exposed to 30 μg/mL of LPS presented a significant difference in the expression of AIF-1 compared to control, in short (30 min, one four hours) and long (24 and 48 hours) time exposure assays, but there were no significant difference in the expression of pP38 protein in any of the assays. Sponges C. aff. nucula and P. janeirensis were exposed to 0.25 mg/L of sodium dodecyl sulfate (SDS) for 24 and 48 hours. C aff. nucula showed increased expression of AIF-1 when compared to the control at 24 and 48 hours. For P. janeirensis there were no significant difference between treatments and controls. Perna perna mussels were exposed to pollutants in two assays. The animals were exposed to the detergent Triton X-100 0.10 g/L for three, six, 12 and 18 hours. There were significant differences in mortality in six, 12 and 18 hours. The mussels were also exposed to domestic sewage diluted in 1:50 proportion. This assay did not induce mortality in the treatment and control. The variation in the expression of AIF-1 protein observed in five species of the marine sponges confirms the efficient use of this protein as a stress biomarker. It was demonstrated that mussels are good bioindicators of detergent pollution