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Doctoral Thesis
DOI
10.11606/T.41.2012.tde-11012013-115509
Document
Author
Full name
Tiago Gabriel Correia
E-mail
Institute/School/College
Knowledge Area
Date of Defense
Published
São Paulo, 2012
Supervisor
Committee
Moreira, Renata Guimarães (President)
Borella, Maria Ines
Esposito, Breno Pannia
Gomes, Fernando Ribeiro
Zanotto, Flavia Pinheiro
Title in Portuguese
Evidências de desregulação endócrina causada pela exposição aquática ao alumínio e ao manganês em Astyanax bimaculatus (Linnaeus, 1758)
Keywords in Portuguese
Alumínio
Desregulador endócrino
Ecotoxicologia
Manganês
Metais
Peixes
Reprodução
Abstract in Portuguese
Metais como o alumínio (Al) e o manganês (Mn) são encontrados na natureza como também em efluentes industriais, e podem ser tóxicos para a biota aquática, apresentando efeitos de desregulação endócrina, por exemplo, para os peixes, podendo afetar o desempenho reprodutivo de uma espécie. Rios e tributários do Estado de São Paulo, mesmo em áreas teoricamente conservadas, têm demonstrado um aumento no aporte destes metais, em concentrações superiores ao permitido pela legislação, e a consequência disso para os peixes é pouco conhecida. Neste estudo foram delineados ensaios de toxicidade para exposição aquática aguda (96 horas) ao Al e ao Mn, de forma isolada e sincrônica, em fêmeas vitelogênicas do teleósteo Astyanax bimaculatus. Este período de exposição foi seguido de um período em água limpa (96 horas) para avaliar a possibilidade de recuperação dos efeitos tóxicos promovidos por estes metais, avaliando-se os seguintes parâmetros: a fecundidade relativa (FR), potencial de bioconcentração destes metais, concentração plasmática de Estradiol (E2), 17α hidroxiprogesterona (17α- OHP), Cortisol (CT), Triiodotironina (T3), Tiroxina (T4) e a expressão do mRNA do βFSH e βLH. Foram estabelecidos cinco grupos experimentais: Controle em pH neutro, pH ácido, Al, Mn e exposição Sincrônica ao Al e ao Mn. Os resultados demonstraram que o pH ácido e o Al reduziram a FR sem efeito de recuperação. O Al se bioconcentrou principalmente nas brânquias, fígado e encéfalo, enquanto que o Mn se bioconcentrou principalmente nas brânquias, mas em menor intensidade que o Al. Quando expostos sincronicamente, o Mn potencializou os efeitos de bioconcentração do Al, causando a redução na concentração plasmática de E2 e 17α-OHP, para este progestágeno apenas na exposição ao Mn, tanto isolada quanto em exposição sincrônica. Contudo não foi observada recuperação na concentração de E2. Ambos os metais, em exposição isolada, causaram redução na concentração plasmática de CT, todavia nenhuma alteração foi registrada na exposição sincrônica. Da mesma forma, ambos os metais causaram redução na concentração plasmática de T4, inclusive a exposição sincrônica, enquanto que o T3 se alterou diferentemente em cada grupo de exposição metálica. Possivelmente os efeitos sobre os hormônios tireoidianos tenham refletido uma resposta de modulação endócrina, enquanto que sobre os esteroides foram efeitos de desregulação endócrina, em uma via anti-esteroidogênica. Nenhum efeito foi observado na expressão gênica do mRNA βLH e não foi possível obter resultado sobre o βFSH, embora os primers tenham sido desenhados especialmente para A. bimaculatus e tenham funcionado corretamente na elaboração da curva padrão para o qRT - PCR. Os resultados encontrados em fêmeas vitelogênicas de A. bimaculatus podem ser relacionados ao tipo de exposição e a interação
Title in English
Evidences of endocrine disruption caused by aquatic exposure to aluminum and manganese in Astyanax bimaculatus (Linnaeus, 1758)
Keywords in English
Aluminum
Ecotoxicology
Endocrine disruptor
Fish
Manganese
Metals
Reproduction
Abstract in English
Metals such as Aluminum (Al) and Manganese (Mn) are found in nature as well as in industrial effluents, and can be toxic to aquatic biota, with endocrine disrupting effects, e.g. for fish, which can affect the reproductive performance of a species. Rivers and tributaries of São Paulo State, even in theoretically preserved areas, have shown an increase in the supply of these metals in concentrations greater than allowed by law, and the consequence for the fish is poorly understood. In this study, toxicity tests were designed for acute aquatic exposure (96 hours) to Al and Mn, in isolated and synchronous forms, in vitellogenic females of Astyanax bimaculatus, a teleost fish species. This exposure period was followed by a period in clean water (96 hours) to assess the possibility of recovery of toxic effects promoted by these metals, evaluating the following parameters: relative fecundity (FR), bioconcentration potential of these metals, plasma concentration of Estradiol (E2), 17α hydroxyprogesterone (17α -OHP), Cortisol (CT), triiodothyronine (T3), thyroxine (T4) and mRNA gene expression of βFSH and βLH. Five experimental groups were established: Control at neutral pH, acidic pH, Al, Mn and synchronic exposure to Al and Mn. The results showed that acidic pH and Al reduced FR with no recovery effect. Al was mainly bioconcentrate in gills, liver and brain, whereas Mn was mainly bioconcentrate in gills, but with less intensity than Al. When exposed synchronously, Mn potentiated the effects of Al bioconcentration, causing a reduction in the plasma levels of E2 and 17α-OHP, for this progestogen only to Mn exposure, both, in isolated and synchronous exposure. But recovery was not observed in E2 levels. Both metals, in isolated exposure caused a reduction in plasma CT, but no change was recorded in synchronous exposure. Likewise, both metals induced reduction in plasma T4 levels, including synchronous exposure, whereas T3 levels were differently altered in each metal exposure group. Possibly the effects on thyroid hormones have reflected a response to endocrine modulation, whereas steroids showed endocrine disrupting effects in na antiesteroidogenic way. No effects were observed in mRNA βLH gene expression and it was not possible to achieve βFSH results, although the primers were designed especially for A. bimaculatus and have worked properly in the preparation of the standard curve for qRT - PCR. The results found in vitellogenic A. bimaculatus females may be related to the type of exposure and interaction, which were variable between Al and Mn ions.
 
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Tiago_Correia.pdf (6.07 Mbytes)
Publishing Date
2013-01-31
 
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