Biomarcadores para uso em avaliação toxicológica de solos

Abstract

A contaminação do solo constitui uma das grandes ameaças para a saúde ambiental e do homem. Os contaminantes presentes neste compartimento podem atuar de maneira distinta nos organismos, sendo o tipo de contaminante, as vias de exposição e os mecanismos de ação nos órgãos-alvo, os principais responsáveis pela variabilidade de respostas. Neste contexto, este estudo pretendeu descrever estratégias para avaliar os efeitos de solos contaminados em diferentes sítios-alvo em duas espécies de roedores, uma linhagem de laboratório (rato albino Wistar - Rattus norvegicus) e um roedor de vida livre (ratinho ruivo - Mus spretus), cada uma em um cenário distinto de exposição. Para avaliar o efeito da ingestão de um solo urbano influenciado por contaminantes atmosféricos do complexo industrial de Rio Grande, RS ratos machos Wistar foram expostos aos elementos solúveis em água, incluindo elementos metálicos, deste solo através de gavagem (dose única - 143 mg/kg peso corporal) e parâmetros metabólicos e comportamentais foram mensurados após 24 e 96 h da gavagem. Após 96 h, os animais foram mortos e biomarcadores morfológicos, bioquímicos, hematológicos e mutagênicos foram investigados. Essa exposição de dose única de solo contaminado foi capaz de diminuir o ganho de peso corporal dos animais, após 96 h, associado à depressão dos parâmetros metabólicos (consumo de água e alimento e eliminação de excretas) e alterações comportamentais, tais como diminuição de atividade locomotora e exploratória e da memória de curta duração e comportamento relacionado à medo e ansiedade. A ingestão do solo causou peroxidação lipídica e carbonilação de proteínas em células do fígado e aumento no peso relativo dos rins, confirmando os efeitos adversos da exposição de contaminantes deste solo. Outro experimento avaliou o efeito da exposição a solos contaminados por petróleo, a partir de uma simulação de um derrame (8% v/v) em M. spretus. Os roedores foram expostos durante 14 dias e avaliados sinais de toxicidade e alguns biomarcadores. A exposição ao petróleo no solo causou letargia, perda de pêlos e levou à morte alguns animais expostos. Ainda, os animais expostos ao petróleo mostraram aumento de danos genotóxicos na medula óssea, no sangue periférico e nos espermatozóides, disfunção da glândula adrenal, aumento do peso do fígado e diminuição do peso dos pulmões, assimetria tendenciosa nos rins e nos testículos, aumento do consumo de oxigênio e alterações comportamentais. O uso integrado dos diferentes biomarcadores demonstrou ser suficientemente eficaz para visualização de efeitos tóxicos da exposição a solos contaminados por diferentes contaminantes e através de diferentes vias de exposição. Esta estratégia pode servir de modelo para diagnóstico ambiental e avaliação de risco toxicológico de solos contaminados, representando avanços significativos no campo da Ecotoxicologia Terrestre.

In this study, we investigated the toxic effects of contaminated soil exposure via gavage in a single dose, simulating a geophagy event. The metal-contaminated soil was collected in a field located in an industrial complex and the control soil was collected in a reference area. Metabolic and behavioral parameters in Wistar male rats were measured after 24 and 96 hours of gavage. After 96 hours, the major organs were weighed, blood was collected to check hematological parameters, the bone marrow was taken for the micronucleus test and the liver was used for evaluating the total antioxidant capacity, lipoperoxidation and protein carbonylation. Animals exposed to contaminated soil presented a few significant alterations by comparison with control animals: TBARS and protein carbonyl levels increased, the relative weight of the kidneys increased, metabolic parameters (body weight gain, food intake, water consumption, urine and feces production) depressed and there was behavioral alteration. These findings suggest that soils influenced by atmospheric contaminants could cause health hazards, affecting the physiological status of organisms. In this specific case, the systemic damage seems to be caused by oxidative mechanisms.