Efeitos da contaminação ambiental nas respostas de CYP1A em duas espécies de peixes guarús

Abstract

A poluição dos ambientes aquáticos por contaminantes orgânicos e misturas complexas, como aquelas provenientes de efluentes domésticos e industriais, tem levado certas populações de peixes a apresentarem adaptações bioquímicas e moleculares. Dentre estas, estão o aumento nos níveis do citocromo P450 1A (CYP1A), e em algumas populações, a perda da sua capacidade de indução após exposição a contaminantes agonistas do receptor de hidrocarbonetos aromáticos (AHR). Tal impossibilidade de induzir CYP1A é denominada resposta refratária, e vem sendo estudada há decadas em certas populações de peixes nativos da América do Norte. O presente estudo avaliou as respostas transcricionais de CYP1A utilizando RT-qPCR em brânquia, fígado e gonopódio dos peixes guarús Sul-Americanos Jenynsia multidentata e Phalloceros caudimaculatus coletados no entorno do estuário da Lagoa dos Patos, RS, Brasil. Os níveis de CYP1A em J. multidentata e P. caudimaculatus de um local contaminado por efluentes domésticos e outro próximo ao polo petroquímico, respectivamente, foram mais altos do que em locais referência, distantes destas fontes de contaminação. Exemplares de J. multidentata, provenientes de quatro locais foram expostos a 1 µM de β-naftoflavona (BNF) durante 24 h; e obtiveram indução de CYP1A em todos os órgãos em relação aos controles, exceto no fígado de peixes de um local contaminado, o que indica a possível existência de resposta refratária de CYP1A. Os resultados sugerem que os mecanismos responsáveis pela adaptação de J. multidentata aos locais poluídos são de alguma forma semelhantes aos encontrados em peixes da América do Norte e, possivelmente, envolve a resposta refratária de CYP1A e polimorfismos do AHR. O presente estudo forneceu informações a respeito da adaptação envolvendo respostas refratárias de CYP1A em peixes de locais poluídos e dá suporte para a utilização dos níveis transcricionais de CYP1A em guarús Sul-Americanos como biomarcador para o monitoramento da contaminação ambiental.

The water pollution caused by organic contaminants and complex mixtures, such as domestic and industrial sewage, caused some fish species to adapt at the biochemical and molecular level. This adaptation includes the increase in the level of cytochrome P450 1A (CYP1A) and an absence of induction by compounds that are agonists of the aryl hydrocarbon receptor (AHR). This impossibility to induce CYP1A is called refractory response of the CYP1A, and has been studied by decades in some native fish populations in North America. The present study evaluated the transcriptional responses of CYP1A using RT-qPCR in gills, liver and gonopodium of the South American guppies Jenynsia multidentata and Phalloceros caudimaculatus collected around the Patos Lagoon Estuary, RS, Brazil. The level of CYP1A in J. multidentata and P. caudimaculatus collected in a stream contaminated with domestic sewage discharges and from an area close to a petrochemical center, respectively, showed high levels of CYP1A expression when compared to reference locations distant from the these sources of contamination. Copies of J. multidentata, from four sites were exposed to 1 µM of β-naftoflavona (BNF) for 24 h; and obtained induction of CYP1A in all organs compared to controls, except for the liver of fish from one contaminated site, which indicates the possible existence of CYP1A refractory response. The results suggest that the mechanisms responsible for the adaptation of J. multidentata to live in polluted sites are somehow similar to those found in North American fish and possibly are also related to the CYP1A refractory response and AHR receptor polymorphisms. This study provided informations about the adaptation involving refractory responses of CYP1A in fish from polluted environments and give support for the use of CYP1A transcriptional levels in South American guppies as biomarkers for the monitoring of environment contamination.