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Master's Dissertation
DOI
10.11606/D.42.2014.tde-13082014-141651
Document
Author
Full name
Débora Alvares Leite Figueiredo
Institute/School/College
Knowledge Area
Date of Defense
Published
São Paulo, 2014
Supervisor
Committee
Silva, Jose Roberto Machado Cunha da (President)
Custódio, Márcio Reis
Turra, Alexander
Title in Portuguese
Efeito da acidificação da água do mar no sistema imune e no balanço ácido-base de ouriços-do-mar Lytechinus variegatus (Lamarck, 1816) e Echinometra lucunter (Linnaeus, 1758).
Keywords in Portuguese
Echinometra lucunter
Lytechinus variegatus
Acidificação oceânica
Imunidade inata
Mudanças climáticas
Ouriços-do-mar
Abstract in Portuguese
A acidificação oceânica, resultante do aumento da concentração de CO2 atmosférico, vem alterando a química dos oceanos resultando na diminuição de seu pH. Diversos estudos avaliaram as consequências dessa diminuição no pH oceânico nas taxas de calcificação, reprodução e desenvolvimento em diversos modelos marinhos, entretanto estudos relacionados a outros processos fisiológicos, como a imunidade, e estudos com indivíduos adultos são escassos. Ouriços-do-mar são espécies aderidas ao substrato, importantes para a ciclagem de nutrientes no ambiente marinho, sendo também animais utilizados como bioindicadores para monitoramento ambiental; assim o estudo da resposta imune inata desses animais frente à acidificação dos oceanos é de extrema importância para prever possíveis alterações fisiológicas desses animais e sua capacidade de adaptação. O presente trabalho teve como objetivo avaliar as alterações provocadas pela acidificação oceânica na resposta imune e no balanço ácido base de duas espécies de ouriço-do-mar tropicais: Lytechinus variegatus e Echinometra lucunter durante as estações de verão e inverno; para isso foram analisados os índices fagocíticos, a capacidade de adesão e espraiamento celular dos amebócitos fagociticos além do balanço acido base do liquido celomático após o período de 24 horas e cinco dias de exposição aos pHs 7,6 e 7,3. Foi também avaliada a capacidade de recuperação dessas espécies com o objetivo de verificar se os parâmetros alterados pela exposição conseguiam ser reestabelecidos. Os resultados mostraram que a redução no pH da água do mar alterou a proporção celular, reduziu a capacidade de fagocitose e espraiamento dos amebócitos fagocíticos assim como também afetou o balanço ácido-base do líquido celomático. Foram encontradas diferenças também entre as estações do ano sendo estas encontradas apenas na espécie Lytechinus variegatus. O teste de recuperação mostrou que os parâmetros alterados pela exposição tendem a retornar aos valores controles, mostrando que em curto prazo essas alterações podem não ser irreversíveis, entretanto, mais estudos são necessários principalmente avaliando períodos de exposição prolongados. Juntos nossos resultados mostram que a acidificação oceânica prejudica parâmetros imunes extremamente importantes para a eliminação de patógenos e consequentemente a sobrevivência desses animais em um futuro oceano acidificado.
Title in English
Effects of seawater acidification in the immune system and acid-base balance in sea urchin Lytechinus variegatus (Lamarck, 1816) and Echinometra lucunter (Linnaeus, 1758).
Keywords in English
Echinometra lucunter
Lytechinus variegatus
Climate change
Innate immunity
Ocean acidification
Sea urchin
Abstract in English
Ocean acidification due to increased atmospheric CO2 concentration is altering ocean chemistry resulting in the decrease of its pH. Several studies evaluated the effects of this decrease in ocean pH on calcification rates, reproduction and development in different marine models, however studies related to other physiological processes such as immunity and studies with adult animals are scarce. Sea urchins are species adhered to the substrate, important for nutrient cycling in the marine environment, also being used as bioindicators for environmental monitoring. Thus the study of the innate immune response of these animals due to the acidification of the oceans is extremely important to predict possible physiological changes of these animals and their ability to adapt to this condition. This study aimed to evaluate the changes caused by ocean acidification in the immune response and in the acid-base balance of two sea urchin tropical species: Lytechinus variegatus and Echinometra lucunter during seasons of summer and winter; for this, indexes of phagocytosis, cell adhesion and spreading ability were analyzed in addition to the acid-base balance of the coelomic fluid after 24 hours and five days of exposure to pH 7.6 and 7.3The recover ability of these species were also evaluated in order to verify if the parameters altered by exposition could be reestablished. The results shows that a reduction in the seawater pH changed the cell proportion, reduced the ability of phagocytosis and phagocytic amoebocyte spreading as well as affected the acid-base balance of the coelomic fluid. Differences were also found between seasons, but only in the specie Lytechinus variegatus. The recovery test showed that the parameters altered by exposure tend to return to control values, showing that in the short term these changes may not be irreversible, however, further studies are necessary mainly those related to prolonged periods of exposure. Together our results show that ocean acidification impairs immune parameters extremely important for the elimination of pathogens and consequently the survival of these animals in a future acidified ocean.
 
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Release Date
2018-08-12
Publishing Date
2014-08-14
 
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