Efeitos toxicológicos do dimetilarsênio e influência da coexposição ao nanodióxido de titânio no poliqueto estuarino Laeonereis acuta (Annelida, Polychaeta)

Abstract

Quando os organismos marinhos são expostos ao arsênio (As), eles retém, acumulam e biotransformam este metaloide para formas menos tóxicas. Este processo de metabolização já se mostrou ser afetado pela coexposião à nanomateriais como o nanodióxido de titânio (nTiO2), favorecendo o acúmulo de formas moderadamente tóxicas de As como o dimetilarsênio (DMA). O nTiO2 vem sendo utilizado para biorremediação de corpos de água contaminados por As, mas os efeitos da sua interação com este em organismos aquáticos não foram ainda devidamente estudados. Embora alguns organismos aquáticos tenham a tendência de acumular altos níveis de DMA, pouco se sabe sobre a toxicidade deste composto em organismos aquáticos. Sendo assim, o objetivo deste trabalho foi avaliar os efeitos tóxicos do DMA bem como sua acumulação e metabolização no poliqueto estuarino Laeonereis acuta e se a interação com o nTiO2 pode afetar sua toxicidade. A metodologia desenvolvida avaliou a acumulação e especiação de compostos arsênicos, bem como atividade da glutationa-S- transferase, níves de glutationa reduzida, concentração de espécies reativas de oxigênio (ERO) e medidas de danos a macromoléculas, como peroxidação lipídica e dano de DNA. Os organismos foram expostos durante 48 h ao DMA (50 ou 500 µg/L) sozinho ou em combinação com o nTiO2 (1 mg/L). Os resultados mostraram que a exposição ao DMA (50 µg/L) aumentou os níveis de ERO e de As (500 µg/L) enquanto que a co-exposição ao nTiO2 nas mesmas concentrações de DMA mostrou reverter este aumento em ambos grupos. Por sua vez, o nTiO2 mostrou induzir peroxidação lipídica (sozinho ou em combinação com o DMA). Entretanto, DMA sozinho ou em co-exposição ao nTiO2 mostrou efeito genotóxico em Laeonereis acuta, mostrando que a seus efeitos tóxicos precisam ser estudados com mais atenção.

When marine organisms are exposed to arsenic (As), they retain, accumulate and biotransform this metalloid to less toxic forms. This metabolization process has already been shown to be affected by coexposure to nanomaterials such as titanium nanodioxide (nTiO2), favoring the accumulation of moderately toxic forms of As such as dimethylarsium (DMA). The nTiO2 has been used for bioremediation of water bodies contaminated by As, but the effects of its interaction with As on aquatic organisms have not yet been properly studied. Although some aquatic organisms tend to accumulate high levels of DMA, little is known about the toxicity of this compound in aquatic organisms. Thus, the objective of this work was to evaluate the toxic effects of DMA as well as its accumulation and metabolization in the estuarine polychaete Laeonereis acuta and whether the interaction with nTiO2 can modulate As toxicity. The developed methodology evaluated the accumulation and speciation of arsenic compounds, as well as glutathione-S-transferase activity, reduced glutathione levels, concentration of reactive oxygen species (ROS) and measures of macromolecule damage such as lipid peroxidation and DNA damage. The organisms were exposed for 48 h to DMA (50 or 500 µg / L) alone or in combination with nTiO2 (1 mg / L). The results showed that exposure to DMA (50 µg / L) increased ERO and As (500 µg / L) levels while co-exposure to nTiO2 at the same concentrations of DMA showed a reversal of this increase in both groups. In turn, nTiO2 has been shown to induce lipid peroxidation (alone or in combination with DMA). In this study, co-exposure to nTiO2 was not shown to affect the accumulation capacity or arsenic metabolism. However, DMA alone or in co-exposure to nTiO2 showed a genotoxic effect in Laeonereis acuta.