Abstract:
Anêmonas-do-mar são pólipos solitários, bentônicos, de pouca mobilidade, que
habitam regiões entre-marés. Devido a estas características, são organismos que
podem ser atingidos diretamente pela poluição aquática, no entanto, são pouco
utilizados como modelo ecotoxicológico. O cobre é um metal essencial, que em altas
concentrações pode ser tóxico, sendo bastante comum em ecossistemas marinhos.
Um dos mecanismos de toxicidade do cobre envolve a produção de espécies reativas
de oxigênio (ERO), podendo levar as células ao estresse oxidativo, que tem como
característica danos celulares, inclusive no DNA. Muitos organismos possuem um
mecanismo que bombeia os xenobióticos para fora da célula – multixenobiotic
resistance (MXR) – que visa prevenir as células dos danos tóxicos causados pelo
contaminante. Com isso, o presente trabalho estudou a capacidade de defesa e dano
ao DNA à toxicidade causada pelo cobre em células de anêmonas Bunodosoma
cangicum. Para isto, células de anêmonas, mantidas em cultura primária através de
explante do disco podal, foram expostas ao cobre a duas concentrações (7,8 µg.L-1 Cu
e 15,6 µg.L-1 Cu), além do grupo controle, por 6 e 24 h. Antes e após as exposições as
células tiveram sua viabilidade avaliada através do método de exclusão por azul de
tripan (0,08%) para analisar a citotoxicidade. Parâmetros como a indução do
mecanismo MXR através do método de acúmulo de rodamina-B, espécies reativas de
oxigênio e ensaio cometa, também foram avaliados. Os resultados obtidos mostram
que o cobre é citotóxico, sendo constatada uma queda na viabilidade e no número de
células, principalmente após 24 h de exposição, sendo que na concentração de cobre
de 15,6 µg.L-1
, foi possível observar uma diminuição de 40% na viabilidade e uma
redução em 36% no número de células (p < 0,05, n = 6). Em relação ao fenótipo MXR,
foi observada uma ativação do mecanismo apenas naquelas células expostas ao
cobre 7,8 µg.L-1 (53%) no tempo de 24 h (p < 0,05, n = 5). Na análise da geração de
ERO foi observado um aumento de 11,5% naquelas células expostas por 6 h na
concentração mais alta de cobre 15,6 µg.L-1
. Nas células que foram expostas por 24 h,
o aumento de espécies reativas pode ser percebido já na concentração de 7,8 µg.L-1
,
elevando-se para cerca de 20% quando exposto a 15,6 µg.L-1 (p < 0,05, n = 4-5).
Quanto ao dano de DNA, foram vistas quebras na molécula desde 7,8 µg.L-1 Cu em 6
h, com danos ainda mais salientes naquelas células expostas por 24 h, na
concentração de 7,8 µg.L
-1 Cu (p < 0,05, n = 3-4), e para 15,6 µg.L-1 Cu a viabilidade
celular (número de células) não permitiu a análise. Com base nestes dados, pode-se
dizer que o cobre, mesmo em baixas concentrações causa estresse em células de B.
cangicum, sendo citotóxico. Este metal causa estresse oxidativo com dano à molécula
de DNA mesmo com a ativação do mecanismo de defesa.
Sea-anemones are solitary polyps, benthic, of low mobility, inhabiting intertidal
regions. Due to these characteristics, they are organisms that can be directly affected
by water pollution, however, are infrequently used as ecotoxicological models. Copper
is an essential metal, which in high concentrations can be toxic, being quite common in
marine ecosystems. One of the mechanisms of copper toxicity involves the production
of reactive oxygen species (ROS), leading cells to oxidative stress. This stress can
cause cell damage, including to DNA. Many organisms have a mechanism that pumps
the xenobiotics out of the cell - multixenobiotic resistance (MXR) – which aims to
prevent the cells from damage caused by toxic contaminant. So, the present work
studied the ability of defense and DNA damage caused by copper toxicity in cells of
Bunodosoma cangicum anemones. For this, exposure of anemones cells were held,
kept in primary culture through pedal disk explant, to copper in two concentrations (7.8
µg L-1 Cu and 15.6 µg L-1 Cu), in addition to the control group, for 6 and 24 hours.
Before and after exposure the cells had their viability assessed through the exclusion
method by Tripan blue (0.08%) to analyze the cytotoxicity. Were also evaluated the
induction of MXR mechanism through the method of rhodamine-B accumulation,
reactive oxygen species and comet assay to assess the possible damage to the DNA
molecule. The results obtained show that copper is cytotoxic, being observed a drop in
viability and number of cells, especially after 24 hours of exposure, noticing that in
copper concentration of 15.6 µg L-1
, it was possible to observe a 40% decrease in
viability and a 36% reduction in the number of cells (p < 0.05, n = 6). In relation to the
MXR phenotype, it was observed an activation of the mechanism only in those cells
exposed to copper 7.8 µg L-1
(53%) for 24 hours (p < 0.05, n = 5). In the analysis of the
generation of ROS it was observed an increase of 11.5% in those cells exposed for 6
hours in the highest concentration of copper 15.6 µg L-1
. In cells that have been
exposed for 24 hours, the reactive species increase can be noticed already in the
concentration of 7.8 µg L-1
, increasing to about 20% when exposed to 15.6 µg L-1
(p <
0.05, n = 4-5). As for the DNA damage, molecule breaks from 7.8 µg L-1 Cu for 6 hours
were seen, with even more salient damage in those cells exposed for 24 hours, at a
concentration of 7.8 µg L-1 Cu (p < 0.05, n = 3-4), and to 15.6 µg L-1 Cu the cell number
was not enough for analysis. Based on these data, it can be said that copper, even at
low concentrations cause stress in Bunodosoma cangicum cells, being cytotoxic. This
metal activates cellular defense mechanisms, however, this defense seems to be time
and concentration dependent, leading cell to an oxidative stress with subsequent
damage to the DNA molecule.
Sea anemones are benthic organisms, of low mobility and can be directly
affected by water pollution. This work studied the defense mechanisms and
DNA damage caused by copper toxicity in cells from the anemone Bunodosoma
cangicum. For this, exposure of anemones cells were held, kept in primary
culture through explant of podal disk to copper (7.8 and 15.6 µg L-1
), and the
control group, for 6 and 24h. Cytotoxicity was seen through the viability and cell
number, MXR phenotype through the accumulation of Rhodamine-B, ROS
generation by H2DCF-DA and DNA damage by comet assay. The results
obtained show that there is a drop in viability and number of cells, especially
after exposure of 24h in 15.6 µg L-1
. There is an induction of the MXR activity
only at 7.8 µg L-1
for 24h. As for ROS, there is an increase in the generation of
reactive species in greatest concentration of copper for 6h, and in both for 24h,
which leads to oxidative stress, which culminates with a DNA damage. What
was evidenced by the increase of the tail size, % DNA presented and moment
of tail. Therefore, the copper represents an adversity to the anemones cells,
being cytotoxic and genotoxic
