Estudo sobre exposição de peixes

Estudo sobre exposição de peixes a nano-TiO2 sob diferentes condições mostra aspectos metodológicos para pesquisas em nanotecnologia.

 

Os pesquisadores da Embrapa Meio Ambiente (Jaguariúna, SP) Vera Castro, Claudio Jonsson e Aline Maia, em conjunto com a pós-graduanda Zaira Clemente, publicaram um estudo na Science of Total Environment onde avaliaram os efeitos das condições de iluminação sobre os peixes expostos a diferentes concentrações de nano-TiO2.

 

A interação destas variáveis foi investigada por meio da observação da sobrevivência dos organismos, juntamente com biomarcadores de alterações bioquímicas e genéticas. Além disso, o trabalho divulga o desenvolvimento de protocolos para estudar substâncias cuja toxicidade é afetada pelas condições de iluminação.

 

Conforme a pesquisadora Vera Castro, “a ecotoxicologia de nano-TiO2 tem sido amplamente estudada nos últimos anos, no entanto, poucas investigações toxicológicas tem considerado as propriedades fotocatalíticas da substância, o que pode aumentar a sua toxicidade para a biota aquática”.

 

Nanopartículas de dióxido de titânio (nano-TiO2) estão entre as mais utilizadas pela nanotecnologia. Diversas nanopartículas de TiO2 têm sido produzidas, com importante aplicação na indústria eletrônica, processos de fotocatálise heterogênea e produção de cremes solares e cosméticos.

 

Um importante uso promissor do nano-TiO2 é no tratamento de água, seja na desinfecção de patógenos como na descontaminação de vários poluentes orgânicos e inorgânicos pois devido às propriedades fotocatalíticas, gera espécies reativas de oxigênio capazes de danificar moléculas biológicas quando exposto à radiação (ultra violeta (UV).

 

“Estudos recentes têm indicado que a inclusão de radiação UV nos bioensaios altera os parâmetros de toxicidade do nano-TiO2”, explica Castro. Para essa avaliação, peixes (Piaractus mesopotamicus) foram expostos durante 96 horas a 0,1, 10 e 100 mg/L de nano-TiO2, sob luz visível e luz visível com luz ultravioleta.

 

“Uma vez que podem ocorrer efeitos adversos em concentrações sub letais de um determinado contaminante e que estes podem gerar efeitos em cascata, com consequências em nível de individuo, comunidade e ecossistema, o uso de biomarcadores nas avaliações de risco apresenta a vantagem de possibilitar a detecção de exposições potencialmente tóxicas antes que efeitos adversos severos ocorram”, diz Castro.

 

“Alterações ao nível bioquímico ou molecular são normalmente as primeiras respostas detectáveis e quantificáveis em uma mudança do meio ambiente, continua. Variações nos sistemas bioquímicos são frequentemente indicadores mais sensíveis que os de maiores níveis de organização biológica, tais como células, organismos e populações.

 

Essas alterações normalmente exibem um tempo de exposição mais curto do que os indicadores de níveis de organização mais elevados como tecidos e sistêmicos, por exemplo. Por causa destas características, os indicadores bioquímicos são apontados como sistemas de “sinal de alerta” na avaliação da saúde ambiental”.

 

Foram medidos biomarcadores de estresse oxidativo. O estresse oxidativo está envolvido no mecanismo de toxicidade de compostos químicos, evidenciado pelo aumento da atividade de enzimas como superóxido dismutase – SOD, catalase – CAT e glutationas – glutationa-S-transferase (GST). Também foram observados os efeitos sobre a fosfatase ácida e metalotioneínas.

 

As fosfatases ácidas são enzimas que se caracterizam pela hidrólise de uma grande variedade de esteres de ortofosfato e reações de transfosforilação e sua inibição pode comprometer diversas vias metabólicas. As metalotioneínas estão envolvidas na regulação de metais essenciais (Zn, Cu) e detoxificação de metais tóxicos. Também possuem papel antioxidante.

 

Além disso, foram realizados ensaios de toxicidade genética como os testes de micronúcleo e cometa no sangue. Espécies reativas de oxigênio (ROS) podem provocar peroxidação lipídica nas membranas celulares e induzir dano oxidativo ao DNA e proteínas, podendo levar à morte celular se os mecanismos de defesa e reparação não forem suficientes.

 

De acordo com a pesquisadora, “o nano-TiO2 não causou mortalidade em nenhuma das condições testadas, mas foram observados alguns efeitos induzidos nas atividades enzimáticas que foram influenciados pela condição de iluminação”.

 

“Nosso estudo contribui para a compreensão dos fatores envolvidos no caso do nano-TiO2 mostrando que a toxicidade deste, além do organismo teste, depende também das condições de iluminação e tempo de exposição”, enfatiza.

 

Em resumo, além de melhorar a compreensão da toxicidade do nano-TiO2, os resultados demonstraram a importância de se considerar as condições experimentais nos testes nanoecotoxicológicos.

 

Fonte: Embrapa Meio Ambiente.