Morphological assessment in gills and skin as biomarkers of acute toxicity induced by atrazine in pacu fingerlings, Piaractus mesopotamicus

A agricultura intensiva no Brasil tem aumentado o risco de contaminação dos recursos hídricos e dos organismos aquáticos por agroquímicos. Esse é o caso da atrazina, detectada em alta frequência em rios e córregos da região. Assim, neste trabalho, o pacu (Piaractus mesopotamicus) foi escolhido como bioindicador por sua importância econômica e ecológica em Bacias do Pantanal. As brânquias e o tegumento foram aqui avaliados como biomarcadores da toxicidade induzida por atrazina, uma vez que estes órgãos se encontram em contato direto com o ambiente aquático. Para avaliar a sensibilidade de alevinos de pacu e determinar a Concentração Letal Média (CL50) à atrazina foram conduzidos experimentos, em duplicata, em sistema estático por 96 horas, com as seguintes concentrações: 0,0; 13,2; 17,6; 22,0; 26,4; 30,8; 35,2; 39,6 mgL-1. A CL50 obtida para a atrazina foi de 28,58 mgL-1 (96h). Foram realizadas análises anatomopatológica, histopatológica qualitativa e semi-quantitativa para brânquias e análises anatomopatológica e histopatológica qualitativa para o epitélio tegumentar. Amostras de brânquia e de pele dorsal e ventral foram fixadas em Bouin e incluídas em parafina. Para o grupo controle não foi registrada qualquer alteração com os métodos empregados. Os alevinos expostos à atrazina apresentaram alterações comportamentais como: escurecimento da pele, boquejamento intenso e distúrbios motores, além disso, nesses aquários houve constante presença de muco na água; e, alterações anatomopatológicas, como: hiperemia na pele, dilatação da região ventral, presença de líquido no estômago e ascite sanguinolenta. Nas brânquias dos grupos tratados foram observadas as seguintes alterações morfológicas: edema e afastamento na região interlamelar, hipertrofia e hiperplasia na região interlamelar, destacamento do epitélio respiratório, hipertrofia de células do epitélio respiratório, congestão, telangiectasia e fusão de lamelas secundárias. Na pele dorsal e ventral dos grupos tratados não se observou alteração histopatológica. As alterações motoras observadas são provavelmente decorrentes do efeito neurotóxico da atrazina. As análises branquiais confirmam o comprometimento respiratório e de osmoregulação nesse órgão, sendo que a análise semi-quantitativa indicou a hipertrofia de células do epitélio respiratório como a lesão mais severa. Finalmente, as brânquias mostraram-se biomarcadores adequados na avaliação dos efeitos tóxicos da atrazina em pacu e o valor da CL50 sugere que a atrazina é levemente tóxica para o pacu, porém pelos demais resultados observados, se infere que só analisar a mortalidade não é o suficiente para determinar o dano causado por agrotóxicos em peixes, assim, recomenda-se o emprego de vários biomarcadores, como por exemplo, análise de vários outros órgãos. Os resultados obtidos reforçam a importância de estudos desta natureza, para embasar medidas ambientais preventivas e reguladoras quanto ao uso desse herbicida.The intensive agriculture in Brazil has caused growing increase of pollution risks of hydric resources and the aquatic organisms by agrochemicals. This is the case of atrazine, detected in high frequency in the rivers and streams. Therefore, in this research, the pacu (Piaractus mesopotamicus) was chosen by bioindicator because of its great economic and ecological importance to the water ecosystem of the Pantanal region. The gills and skin were assessed here as biomarkers of induced toxicity by atrazine, considering that these organs are in direct contact with the aquatic environment. To evaluate the sensitivity of pacu fingerlings and determine the Median Lethal Concentration (LC50) by atrazine, experiments were conducted, performed in duplicate, in static system for 96 hours, with the following concentrations: 0.0; 13.2; 17.6; 22.0; 26.4; 30.8; 35.2; 39.6 mgL-1. The LC50 for pacu was 28.58 mgL-1 (96h). Anatomopathological, qualitative histopathological and semiquantitative histopathological analyses were performed for the gills, and anatomopathological and qualitative histopathological analysis were performed for the skin epithelium. Gills and dorsal and ventral skin samples were fixed in Bouin and processed for the inclusion in paraffin. The control group did not register any other alterations with the methods used. The fingerlings exposed to atrazine presented behavioral changes, such as: darkening of the skin, an increase in the frequency of gasping and motor disturbances. Furthermore, these aquariums presented the constant presence of mucus in the water; and, anatomopathological alterations, such as: skin hyperemia, dilation of the ventral region, the presence of liquid in the stomach and bloody ascites. In the gills of treated groups were found the following morphological alterations: edema and spacing in the interlamellar region, hypertrophy and hyperplasia in the interlamellar region, epithelial lifting, hypertrophy of respiratory epithelium cells, congestion, telangiectasis and fusion of the secondary lamellae. For dorsal and ventral skin of treated groups no histological alterations were observed. The motor alterations observed are probably due to the neurotoxic effects of atrazine. The gills analysis confirm respiratory and osmoregulatory compromise in this organ, noting that semi-quantitative analysis indicated the hypertrophy of respiratory epithelium cells as the most severe lesion. Finally, the gills showed adequate biomarkers in the assessment of toxic atrazine effects in pacu and the LC50 value suggests that atrazine is lightly toxic to pacu. However, by other results observed, it is concluded that analyzing the mortality index alone is not enough to determine the damages caused by agrotoxics in fishes, so the use of other biomarkers is recommended, like for instance, analysis some other organs. The results obtained reinforce the importance of research of this nature, in order to establish preventive and regulatory environmental measures regarding the use of this herbicide