Efeitos tóxicos do cobre e atrazina, isolados e combinados, sobre dois modelos biológicos: microalga e hepatócitos de zebrafish (ZF-L)

Abstract

Ambientes dulcícolas recebem influência de contaminantes provenientes das atividades antrópicas, como a agricultura e a indústria. Diferentes contaminantes podem se encontrar no ambiente aquático através de processos naturais, como a lixiviação. O objetivo desse estudo foi verificar a citotoxicidade da atrazina e do cobre, isolados e associados, em hepatócitos de zebrafish (ZF-L) e na microalga Desmodesmus communis. Para verificar a citotoxicidade dos contaminantes em ZF-L foram avaliados a integridade lisossomal e a funcionalidade mitocondrial (esta apenas na mistura). Na microalga foram avaliadas a integridade da membrana e a funcionalidade mitocondrial, além da atividade das proteínas ABC (ABCB e ABCC) na extrusão dos contaminantes. Foi observada citotoxicidade da atrazina e do cobre em ZF-L de 4 e 20 g.L-1 e 90 g.L-1, respectivamente. E para microalga, apenas atrazina 20 g.L-1 e cobre 90 g.L-1 foram citotóxicas. Nos hepatócitos a mistura de atrazina 4 g.L -1 e cobre 90 g.L -1 foi citotóxica, sendo a integridade lisossomal mais sensível em apontar a citotoxicidade. Quanto à mistura para microalgas de atrazina 20 g.L -1 e 90 g.L -1 cobre foram citotóxicas. Nas microalgas, a integridade da membrana foi mais sensível em cobre, enquanto a funcionalidade mitocondrial em atrazina e na mistura. Assim, relacionando a sensibilidade do alvo, natureza do contaminante e o tipo celular. As proteínas ABC nas microalgas expostas aos contaminantes, separados e em mistura, mostraram-se ativas (exceto atrazina 20 g.L -1 ). Os resultados indicam uma relação negativa entre defesa celular e citotoxicidade, e a P-gp é uma via de extrusão importante. Concluindo, para ZF-L e microalgas, ambos contaminantes foram citotóxicos. Para as microalgas, a citotoxicidade dos contaminantes está relacionada com a falta de capacidade de defesa das microalgas. Concentrações dos contaminantes que não apresentem citotoxicidade, já evidenciam atividade das proteínas de extrusão de xenobióticos, apontando o mecanismo como biomarcador de defesa celular.

Freshwater environments are influenced by contaminants from human activities, such as agriculture and industry. Different contaminants can be found in the aquatic environment through natural processes, like lixiviation. The goal of this study was to verify the cytotoxicity of atrazine and copper, both isolated and associated, in zebrafish (ZF-L) hepatocytes and in the Desmodesmus communis microalgae. Lysosomal integrity and mitochondrial function(the latter only in the mixture) were assessed to verify the cytotoxicity of the ZF-L contaminants. In the microalgae, both membrane integrity and mitochondrial function were assessed; besides the ABC proteins activity(ABCB and ABCC) in the extrusion of contaminants. Cytotoxicity of atrazine and copper was observed in ZF-L of 4 and 20 g.L-1 and 90 g.L-1, respectively. With the microalgae, on the other hand, only atrazine 20 g.L-1 and copper 90 g.L-1 were shown to be cytotoxic. In the hepatocytes, the 4 g.L -1 atrazine and 90 g.L -1 copper mixture was cytotoxic; with the lysosomal integrity being more sensitive in pointing cytotoxicity. The microalgae mixture of atrazine 20 g.L -1 and 90 g.L -1 copper was shown to be cytotoxic. In the microalgae, the membrane integrity was more sensitive in copper, whilst mitochondrial activity was sensitive in atrazine and in the mixture, thus relating the sensibility of the target with, both the nature of the contaminant, and the cell type. The ABC proteins in the microalgae exposed to the contaminants, separated and in the mixture, were shown to be active (except 20 g.L -1 atrazine). The results indicated a negative relation between cell defense and cytotoxicity, with the P-gp being an important extrusion means. In a nutshell, to the ZF-L and microalgae, both contaminants were shown to be cytotoxic. To the microalgae, the cytotoxicity of contaminants is related to the lack of defense capacity of microalgae. Contaminant concentrations that do not show cytotoxicity, already show activity in the proteins of xenobiotics extrusion, indicating the mechanism as a biomarker of cell defense.