Nona Semana Integrada do Instituto de Física de São Carlos

Alterações bioquímicas de estresse oxidativo no cladócero Daphnia magna por nanopartículas de óxido de cobre e de platina

Não agendado

20m

Iniciação Científica

Palestrante

Sr. João Gabriel Gonçalves Chiquito (Grupo de Nanomedicina e Nanotoxicologia (GNano), Instituto de Física de São Carlos (IFSC), Universidade de São Paulo (USP))

Descrição

O uso e a produção de nanopartículas de óxido de cobre (NPs CuO) e de platina (NPs Pt) tem aumentado significativamente nos últimos anos, sendo aplicadas em diversas áreas como na indústria, na medicina e na agricultura devido às suas excelentes propriedades de condutividade e catálise. (1) Devido à ampla aplicação destas NPs, é possível que ocorra a liberação em ambientes aquáticos, podendo causar riscos aos organismos aquáticos. Alguns estudos relataram aumento na produção de espécies reativas de oxigênio (ROS) aos organismos expostos às NPs, ocasionando toxicidade, efeitos no sistema antioxidante e danos oxidativos. (2-3) Entretanto, a investigação e compreensão do mecanismo de toxicidade das NPs em cladóceros ainda é limitada, principalmente em relação às NPs de Pt. O objetivo desta pesquisa foi investigar as respostas enzimáticas e danos relacionados ao estresse oxidativo no cladócero Daphnia magna exposto às NPs CuO e NPs Pt. Os cladóceros com idade inferior a 24h foram expostos por 48h a concentrações subletais e ecologicamente relevantes das NPs CuO (0,01; 0,02; 0,03 mg Cu L$^{-1}$) e NPs Pt (0,005; 0,02 e 0,04 mg Pt L$^{-1}$). Após o período de exposição, foram determinados os níveis de peroxidação lipídica (LPO) e de atividade das enzimas superóxido dismutase (SOD), catalase (CAT), glutationa peroxidase (GPx) e glutationa-S-transferase (GST). Os resultados mostraram que, para as NPs CuO, nas concentrações de 0,02 e 0,03 mg Cu L$^{-1}$, houve uma indução significativa nas atividades da SOD, CAT, GPx e GST, enquanto que a LPO aumentou somente na concentração de 0,03 mg Cu L$^{-1}$. Para as NPs Pt, houve aumento da atividade das enzimas CAT, GPx e GST e do nível de LPO apenas na maior concentração testada (0,04 mg Pt L$^{-1}$). Nas duas maiores concentrações de NPs CuO e somente na maior de NPs Pt, o cládocero produziu mais enzimas antioxidantes de defesa, a fim de proteger contra os danos celulares provocados por agentes oxidativos – como ROS – evidenciando que o estresse oxidativo é um dos principais mecanismos de toxicidade destas NPs. Além disso, na maior concentração de ambas as NPs, a atividade das enzimas antioxidantes não foi suficiente para proteger o organismo, o que provocou danos aos lipídios celulares e, consequentemente, poderá afetar a qualidade e duração de vida do animal. A pesquisa mostrou que, mesmo em concentrações baixas, as NPs podem ser tóxicas à biota aquática, com as NPs CuO apresentando maior potencial danoso que as NPs Pt. Nossos resultados podem fornecem informações que poderão subsidiar ações regulatórias de despejo de nanopartículas.

Referências

1 NGO, C., VAN DE VOORDE, M. Nanotechnology in a nutshell: from simple to complex systems. Paris: Atlantis Press, 2014.
2 ULM, L. et al. Response of biochemical biomarkers in the aquatic crustacean Daphnia magna exposed to silver nanoparticles. Environmental Science and Pollution Research, v. 22, n. 24, p. 19990-19999, 2015.
3 MWAANGA, P.; CARRAWAY, E. R.; VAN DEN HURK, P. The induction of biochemical changes in Daphnia magna by CuO and ZnO nanoparticles. Aquatic Toxicology, v. 150, p. 201-209, May 2014. doi: 10.1016/j.aquatox.2014.03.011.