Efeitos do cobre no metabolismo energético do bivalve marinho Mesodesma mactroides

Abstract

Apesar de ser um micronutriente essencial aos organismos, o cobre (Cu) é tóxico quando presente em elevadas concentrações na água. O mecanismo pelo qual este metal exerce sua toxicidade em invertebrados marinhos ainda não está bem estabelecido. Dentre os diversos efeitos relatados, observa-se uma redução do consumo de oxigênio corporal e tecidual no marisco Mesodesma mactroides exposto (96 h) ao Cu (150 µg L-1 ) em água do mar (salinidade 30). Portanto, o objetivo do presente estudo foi avaliar os efeitos desta exposição ao Cu no metabolismo energético em teciduais do marisco M. mactroides. Os conteúdos de ATP e coenzimas (NAD+ e NADH) nas brânquias, glândula digestiva e músculo pedal não foram alterados pela exposição ao Cu, indicando que estes tecidos mantiveram suas capacidades de produção aeróbica de energia. Porém, foi observada uma redução no conteúdo hemolinfático de ATP. Quanto ao conteúdo de proteínas, houve um aumento na glândula digestiva, que pode estar associado à maior oxidação de proteínas já relatada para esse tecido após exposição ao Cu. Os conteúdos de lipídios, glicogênio e glicose permaneceram inalterados em todos os tecidos analisados, exceto no músculo pedal, onde foi observada uma redução no conteúdo de glicose. Por isso, os conteúdos de piruvato e lactato também foram analisados no músculo pedal e na hemolinfa. Em ambos tecidos, foi observado um aumento do conteúdo de lactato, sem alteração no conteúdo de piruvato. Portanto, os resultados do presente estudo sugerem que os tecidos de M. mactroides utilizam a anaerobiose para obtenção de energia durante a exposição ao Cu, conforme demonstrado no músculo pedal e hemolinfa. Apesar disso, a hemolinfa não é capaz de manter o nível de ATP nas condições experimentais testadas.

Copper (Cu) is an essential micronutrient to all living organisms, but it is toxic when at elevated concentrations in the water. Its mechanism of toxicity to marine invertebrates is still not well established. Among the several effects of Cu, a reduced whole-body and tissue oxygen consumption is reported in the marine clam Mesodesma mactroides exposed (96 h) to Cu (150 µg L-1 ) in sea water (salinity 30 ppt). Therefore, the objective of the present study was to evaluate the effects of this Cu exposure on the energy metabolism in tissues of M. mactroides. ATP and dinucleotides (NAD+ and NADH) contents in gills, digestive gland and adductor muscle were not altered by Cu exposure, indicating that these tissues were able to maintain the generation of energy through the aerobic metabolism. However, a decrease in the hemolymph ATP content was observed. An increase in protein content was observed in digestive gland, which could be related to the higher protein oxidation level previously observed in this tissue under the same experimental conditions. Lipids, glycogen and glucose contents were not affected by Cu exposure in all tissues analyzed, except in the adductor muscle, where a decrease in glucose content was observed. Therefore, pyruvate and lactate contents were also analyzed in the adductor muscle and hemolymph. In both tissues, an increase in the lactate content was observed, but without significant change in the pyruvate content. Taken altogether, these findings suggest that tissues of the marine clam M. mactroides use the anaerobic metabolism to generate energy during Cu exposure, as demonstrated in the adductor muscle and hemolymph. Despite this capacity, hemolymph was shown to be not able to maintain the ATP level under the experimental conditions tested in the present study.