Efeitos bioquímicos e fisiológicos da exposição ao níquel no caranguejo euraliano neohelice granulata

Abstract

Em invertebrados eurialinos, a exposição a metais pode induzir distúrbios respiratórios, iônicos e osmóticos, bem como estresse oxidativo. Diversos estudos sobre o efeito combinado da salinidade da água e a exposição a metais em invertebrados estuarinos estão relatados na literatura, porém a maioria destes estudos estão focados em apenas alguns metais como Cd, Cu, Pb e Zn. Entretanto, poucos estudos avaliaram as respostas bioquímicas e fisiológicas de invertebrados eurialinos à exposição ao Ni em diferentes salinidades. No presente estudo, o caranguejo estuarino Neohelice granulata foi mantido sob condições controle (sem adição de Ni na água) ou exposto (96 h) a concentrações subletais de Ni (100 e 1000 µg/L) em duas salinidades (2 e 30). Após exposição, o consumo de oxigênio corporal foi medido e amostras de tecidos (hemolinfa, hepatopâncreas, músculo, e brânquias anteriores e posteriores) foram coletadas para análises posteriores. A concentração osmótica e a composição iônica (Na+ , Cl- , Ca2+, Mg2+ e K+ ) foram determinadas nas amostras de hemolinfa. A atividade da lactato desidrogenase (LDH) foi medida na hemolinfa, hepatopâncreas e músculo, enquanto a peroxidação lipídica (LPO) foi analisada no hepatopâncreas, músculo e brânquias (anteriores e posteriores). Os caranguejos controle não apresentaram diferença na concentração osmótica em função da salinidade, porém aqueles aclimatados à salinidade 2 apresentaram menores concentrações hemolinfáticas de Na+ , K + e Mg2+, bem como maiores níveis de LPO nas brânquias (anteriores e posteriores) e hepatopâncreas do que aqueles aclimatados à salinidade 30. O consumo de oxigênio corporal e a atividade tecidual da LDH foram semelhantes nos caranguejos controles aclimatados a 2 e 30. Estes resultados indicam que, após duas semanas de manutenção em laboratório, N. granulata apresenta ajustes fisiológicos da concentração osmótica (2‰: hiper-regulação; 30‰: hipo-regulação), composição iônica hemolinfática e taxas 4 metabólicas (aeróbica e anaeróbica) em função da salinidade, com conseqüente maior dano oxidativo em lipídios durante a hiper-regulação em baixa salinidade. Quanto à exposição ao Ni, houve aumento do consumo de oxigênio corporal, da atividade da LDH hemolinfática e da concentração hemolinfática de K+ na salinidade 2. Na salinidade 30 foi observado um aumento da atividade da LDH hemolinfática, da concentração osmótica e de Cl- hemolinfática, bem como uma diminuição das concentrações hemolinfáticas de K+ e Mg2+. Nos caranguejos aclimatados à salinidade 2, os efeitos do Ni parecem estar associados a distúrbios metabólicos (aeróbico e anaeróbico), enquanto distúrbios osmóticos e ionoregulatórios foram mais evidentes nos caranguejos aclimatados e expostos ao Ni na salinidade 30.

In euryahaline invertebrates, metal exposure can induce respiratory, osmotic and ionic disturbances, as well as oxidative stress. Despite several studies on the combined effect of water salinity and metal exposure have been reported for estuarine invertebrates, most of them are focused only on few metals like Cd, Cu, Pb and Zn. Actually, a limited number of studies were performed to evaluate the biochemical and physiological responses of euryhaline invertebrates to Ni exposure at different water salinities. In the present study, the estuarine crab Neohelice granulata was kept under control condition (no Ni addition in the water) or exposed (96 h) to sublethal concentrations of Ni (100 and 1000 µg/L) in two different water salinities (2 and 30 ppt). After exposure, whole-body oxygen consumption was measured and tissue samples (hemolymph, hepatopâncreas, muscle, and anterior and posterior gills) were collected for further analyses. Osmotic and ionic (Na+ , Cl- , Ca2+, Mg2+ and K+ ) concentrations were determined in hemolymph. Lactate dehydrogenase (LDH) activity was measured in hemolymph, hepatopancreas and muscle while lipid peroxidation (LPO) was analyzed in hepatopancreas, muscle and gills (anterior and posterior). Control crabs acclimated to salinity 2 ppt showed lower hemolymph concentrations of Na+ , K+ and Mg2+ and higher LPO levels in gills (anterior and posterior) and hepatopancreas than those acclimated to salinity 30 ppt. Ni exposure induced higher whole-body oxygen consumption, as well as higher hemolymph LDH activity and K+ concentration in crabs acclimated to salinity 2 ppt. In crabs acclimated to salinity 30 ppt, increased hemolymph LDH activity, osmolality and Cl- concentration, as well as reduced hemolymph K+ and Mg2+ concentrations were observed after Ni exposure. Taken altogether, these findings indicate that N. granulata is osmoregulating in salinities 2 (hyper-regulation) and 30 ppt (hypo-regulation), showing adequate 27 adjustments of the hemolymph ionic composition, aerobic and anaerobic metabolic rates, with consequent higher oxidative damage to lipids in low salinity (2 ppt). Regarding Ni effects, they are associated with metabolic (aerobic and anaerobic) disturbances in crabs acclimated to salinity 2 ppt, while osmotic and ionoregulatory disturbances were more evident in crabs acclimated and exposed to Ni in salinity 30 ppt.