Efeitos da exposição crônica da radiação ultravioleta no sistema visual do caranguejo Neohelice granulata

Abstract

O espectro eletromagnético pode ser dividido em diferentes regiões, cujas características variam de acordo com o comprimento de onda. Deste, a radiação UV compreende uma pequena faixa, que varia de 100 até 400 nm. A ação antropogênica, através da liberação de compostos derivados dos clorofluorcarbonos (CFCs), vem provocando progressivamente a diminuição da camada de ozônio, acarretando no aumento da incidência da radiação UV, principalmente da radiação UVB, sobre a superfície terrestre. A radiação UV pode desencadear diferentes reações fotoquímicas e interações secundárias envolvendo, como por exemplo, a geração de espécies reativas de oxigênio (EROs), além de ativar componentes do sistema imune, desencadeando respostas inflamatórias. O acúmulo de EROs no organismo pode ser prejudicial, pois pode levar a várias formas de modificações celulares, além da geração do estresse oxidativo. Os tecidos podem normalmente se defender contra os danos desencadeados pelas EROs através do uso de mecanismos específicos de redução destas, que podem ser enzimáticos ou não enzimáticos. Entre as enzimas que participam da defesa antioxidante podemos destacar a catalase (CAT) e a glutationa S-transferase (GST). Dos diferentes sistemas animais, o visual, está constantemente exposto à radiação UV. Os efeitos agudos da exposição à radiação UV sobre os tecidos mais expostos têm sido investigados. Entretanto, os efeitos da exposição crônica à radiação UV têm sido investigados com menos intensidade, principalmente no sistema visual. Neste sentido, investigamos os efeitos provocados pela exposição crônica da radiação UVB no sistema visual do caranguejo Neohelice granulata, através de análises bioquímicas e morfológicas na retina e lobo óptico. Os animais foram expostos à uma baixa dose (0,09 J/cm2) de radiação UVB por 1, 15, 30 ou 60 dias, enquanto o grupo controle foi exposto à luz visível pelos mesmos períodos amostrais. Na retina, observamos um aumento na concentração de EROs, na atividade da CAT e na atividade da GST após o primeiro dia de exposição à radiação UVB. Já após 15 dias de exposição, verificamos um aumento dos níveis de ACAP, uma diminuição da atividade da GST e uma diminuição dos níveis de LPO. No entanto, após 30 dias de exposição, nós observamos um aumento na concentração de EROs, uma diminuição dos níveis de ACAP e uma diminuição da atividade da CAT. Já após 60 dias, observamos um aumento dos níveis de ACAP. No lobo óptico, observamos, após o primeiro dia de exposição, um aumento na atividade da GST e uma diminuição dos níveis de LPO. Já com 15 dias de exposição, verificamos uma diminuição na concentração de EROs e um decréscimo na atividade da CAT. Já após 30 dias de exposição, observamos uma diminuição na atividade da CAT após exposição à radiação UVB. No entanto, após 60 dias, verificamos um aumento na concentração de EROs nos animais expostos quando comparados ao grupo controle. Na análise morfológica, observamos alterações após 60 dias de exposição, onde na retina, pudemos constatar um processo inflamatório, através da infiltração de hemócitos nesta região. Já na lobo óptico, observamos, após 60 dias de exposição, uma desorganização nos corpos celulares na medula externa. Sendo assim, podemos concluir que a exposição crônica à baixas doses da radiação UVB altera o status oxidativo do sistema visual do caranguejo N. granulata, porém o sistema de defesa parece estar atuando para proteger os tecidos da LPO desencadeadas pelas EROs. Além disto, mesmo não identificando dano de LPO, podemos verificar um processo inflamatório no sistema visual do N. granulata, o que mostra que existe um processo danoso desencadeado pela exposição crônica à radiação UV.

electromagnetic spectrum can be divided into different regions, whose characteristics vary according to the wavelength. The UV radiation comprises a small range, from 100 to 400 nm. The anthropogenic action, through the release of compounds derived from chlorofluorocarbons (CFCs), has been progressively causing a decrease in the ozone layer, leading to the increase of UV radiation incidence, mainly the UVB radiation, on the Earths surface. The UV radiation can trigger different photochemical reactions and secondary interactions involving, for example, the generation of reactive oxygen species (ROS), besides activating components of the immune system, triggering inflammatory responses. The accumulation of ROS in the organism can be harmful, because it can lead to many forms of cellular modifications, besides the generation of oxidative stress. The tissues can usually defend themselves against the damages caused by ROS through the use of specific mechanisms of ROS reduction, which may be enzymatic or non-enzymatic. Among the enzimes that participate of the antioxidant defense we can highlight catalase (CAT) and glutathione S-transferase (GST). Of the different animal systems, the visual, is constantly exposed to UV radiation. The acute effects of UV radiation exposure on the more exposed tissues has been investigated. However, the effects of chronic exposure to UV radiation has been less investigated, mainly in the visual system. In this sense, we investigated the effects of chronic UVB exposure on the visual system of the crab Neohelice granulata through biochemical and morphological analyses in the region of the retina and optic lobe. The animals were exposed to a low dose (0.09 J / cm2) of UVB radiation for 1, 15, 30 or 60 days, while the control group was exposed to visible light for the same period. In the retina, we observed an increase in the ROS concentration, in the CAT activity and GST activity after the first day of exposure to UVB radiation. After 15 days of exposure, we verified an increase on the ACAP levels, a decrease of GST activity and a decrease of LPO levels. However, after 30 days of exposure, we observed an increase of ROS concentration, a decrease of ACAP levels and a decrease of CAT activity. After 60 days of exposure, we observed an increase of the ACAP levels. In the optic lobe, we observed, after the first day of exposure, an increase on the GST activity and a decrease of LPO levels. With 15 days of exposure, we verified a decrease of ROS concentration and a decrease of CAT activity. After 30 days of exposure, we observed a decrese of CAT activity after the UVB radiation exposure. However, after 60 days, we verified an increase of ROS concentration in the exposed animals when compared to the control group. In the morphological analyses, we observed alterations after 60 days of exposure, where in the retina, we observed an inflammatory process, due to the infiltration of hemocytes in this region. In the optic lobe, we observed, after 60 days of exposure, disorganization in neuron cell bodies of external medulla. Therefore, we can conclude that the chronic exposure to a low doses of UVB radiation alters the oxidative status of the visual system of the crab N. granulata, however the defense system appears to be acting to protect the tissues from LPO triggered by ROS. In addition, even without identifying LPO damage, we can verify an inflammatory process in the visual system of N. granulata, which shows that there is a harmful process triggered by chronic exposure to UV radiation.