Nanotoxicologia e ambientes aquáticos : estudo sobre as interações do nanomaterial fulereno C60 e o Benzo[a]pireno no peixe Danio rerio (Cyprinidae, Teleostei)

Abstract

Nanomateriais (NMs) são compostos que possuem no mínimo uma dimensão na faixa de 100 nm. Essa escala de tamanho confere aos materiais propriedades físicas e químicas diferenciadas, com aplicações em quase todas as áreas da ciência. Associada a essas propriedades está sua alta capacidade de reação com moléculas biológicas, tornando os NMs potencialmente tóxicos. A crescente produção mundial de NMs, incluindo os baseados em carbono, tem provocado preocupações quanto às suas consequências ambientais e para a saúde humana, principalmente pelo desconhecimento dos seus efeitos tóxicos nos organismos. O fulereno C60 é um NM de carbono cuja toxicidade tem sido um tema debatido na comunidade científica, e estudos recentes mostram que ele pode interagir com outros contaminantes ambientais, aumentando a toxicidade destes. A presente Tese, portanto, teve como objetivos: 1 - revisar o conhecimento existente sobre os efeitos dos NMs em organismos aquáticos; 2 - investigar as possíveis interações tóxicas entre o nanomaterial fulereno C60 e o hidrocarboneto benzo[a]pireno (BaP) usando abordagens in vitro e in vivo em um modelo de animal aquático, o peixe Danio rerio (Cyprinidae, Teleostei). Para isso, foram usados hepatócitos em cultura e larvas de D. rerio com idade de 72 horas pós-fertilização. Os resultados gerais mostram que o fulereno C60 pode aumentar a biodisponibilidade de contaminantes como o BaP, causando morte celular e perturbação nos mecanismos detoxificatórios. Também foi observado que o nanomaterial pode causar histopatologias graves em larvas de peixe, dano oxidativo e aumento na incidência de apoptose. Tais resultados evidenciam a importância do fulereno C60 como contaminante ambiental e trazem à tona a necessidade da criação de metodologias padronizadas para o estudo da nanotoxicologia.

The harmful effects of co-exposure of the carbon nanomaterial fullerene C60 with other environmental toxicants are largely unknown, although evidences can be found in literature. Also, fullerene toxicity is currently under discussion in scientific community, mainly due to the lack of standard procedures to produce the working suspensions in assays. The present work investigated the effects of the co-exposure of aqueous-stirred suspensions of fullerene C60 with a classical environmental contaminant, benzo[a]pyrene (BaP) in the final larval stages of the zebrafish Danio rerio (Cyprinidae, Teleostei). The parameters verified included oxidative stress markers, apoptosis and histopathologies in larvae. The results revealed that fullerene elicited several deleterious effects in zebrafish larvae as alone or co-exposed to BaP. Such damages were verified in terms of high levels of protein oxidation (carbonyl groups), apoptosis and histopathological alterations in multiple larvae organs. Additionally, co-exposure to BaP and fullerene induced more severe damages to morphology of larvae organs, indicating that a interaction between the toxicants had occurred.