Exposição ao herbicida Roundup Original causa alterações no sistema de defesa antioxidante da mosca-da-fruta Drosophila melanogaster

Abstract

O glifosato é um herbicida não- seletivo e pós emergente que atua diretamente no crescimento da planta. Em organismos não-alvo pode acarretar em efeitos adversos como desregulador endócrino, causador de estresse oxidativo e pode vir a causar distúrbios comportamentais. Drosofilídeos têm se mostrado como uma eficaz ferramenta para estudos toxicológicos. No presente estudo foram investigados os efeitos do Roundup Original (360 g/L de glifosato) em parâmetros de estresse oxidativo, sistema de defesa antioxidante e atividade acetilcolinesterásica utilizando a Drosophila melanogaster como modelo. Moscas (ambos os gêneros) de 1 a 3 dias de emersão foram expostas à diferentes concentrações de glifosato (1,0; 2,0; 5,0; 10,0 mg/L) no meio de cultivo por 24 e 96h. Após o período de exposição foram quantificados os níveis de espécies reativas de oxigênio (EAO), capacidade antioxidante total contra radicais peroxil (ACAP) e dano lipídico (LPO). Foram ainda realizadas análises de expressão gênica através de RT-PCR para genes atuantes no sistema de defesa antioxidante (keap1, nrf-2, sod1, sod2, cat, catir, gclc, gclm, gs, trxr1 e trxr2). Além disso, foi analisada a atividade da acetilcolinesterase (AChE) para o tempo de 96h. Foi visto um aumento nos níveis de EAO para o tempo 96h. Os níveis de ACAP bem como a expressão dos genes tiveram um aumento a partir de 24h, enquanto que LPO e a atividade da AChE não foram afetadas após a exposição ao Roundup. Nossos dados sugerem que a exposição da D. melanogaster ao Roundup faz com que o sistema de defesa antioxidante seja ativado e isso pode vir a evitar danos subsequentes causados através do EAO. Através do presente estudo conclui-se que essa espécie mostrou-se sensível frente à exposição ao Roundup e essa sensibilidade poderia via a causar efeitos ao nível de população, onde uma das possíveis consequências seriam a diminuição dessa espécie em termos de abundância.

Glyphosate is a non-selective and post-emergent herbicide that affects plant growth. Animal exposure to this herbicide can lead to adverse effects such as endocrine disruption, oxidative stress and behavioral disorders. Drosophilids have been utilized previously as an effective tool within toxicological tests. In the present study, the effects of glyphosate-based herbicide (Roundup Original) were investigated regarding oxidative stress, antioxidant defense system and acetylcholinesterase activity within Drosophila melanogaster. Flies (both gender) of 1 to 3 days old were exposed to different glyphosate concentrations (1.0, 2.0, 5.0 and 10.0 mg/L) in the diet for 24 and 96h. After the exposure periods, reactive oxygen species (ROS) levels, antioxidant capacity against peroxyl radicals (ACAP) and lipid damage (LPO) levels were quantified. In addition, the mRNA expression of antioxidants genes (keap1, nrf-2, sod1, sod2, cat, catir, gclc, gclm, gs, trxt, trxr1 e trxr2) were evaluated via RT-PCR. In addition, acetylcholinesterase (AChE) activity was evaluated only after the 96h exposure period. Results indicated that Roundup exposure leads to a reduction in ROS levels in flies exposed for 96h. ACAP levels and gene expression of the antioxidant defense system presented an increase from 24h, while LPO did not show any significant alterations in both exposures periods. AChE activity was not affected following Roundup exposure. Our data suggest that Roundup exposure causes an early activation of the antioxidant defense system in D. melanogaster, and this can prevent subsequent damage caused by ROS.