Isolamento e identificação de células branquiais ricas em mitocôndrias de bivalves e sua utilização em ensaios toxicológicos

• Autor(a) principal: Nogueira, Lygia Sega
• Data de Publicação: 2013
• Tipo de documento: Tese
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Institucional da FURG (RI FURG)
• Texto Completo: http://repositorio.furg.br/handle/1/8265
• topic: Brânquias; Cobre; Células isoladas; Ionorregulação; Marisco; Mexilhão; Salinidade; Clam; Copper; Gills; Isolated cell; Ionoregulation; Mussel; Salinity

No presente estudo, células branquiais do mexilhão de água doce Lasmigona costata e do marisco de água salgada Mesodesma mactroides foram isoladas, fracionadas, caracterizadas e utilizadas em ensaios toxicológicos com cobre (Cu). As células brânquiais do mexilhão e do marisco foram isoladas utilizando-se dissociação enzimática e mecânica do tecido, respectivamente. Para ambas as espécies, gradiente de densidade (Percoll) foi utilizado para separar as células isoladas em duas Frações (I e II). A presença de células ricas em mitocôndrias foi caracterizada na Fração II através de marcadores mitocondriais e da medida da atividade da Na+,K+-ATPase. A possibilidade de aplicação deste modelo biológico em estudos toxicológicos in vitro foi avaliada através da exposição das células da Fração II a concentrações ambientalmente relevantes de Cu (5, 9 e 20 µg/L) em condição isosmótica (840 mOsmol/Kg H2O). Para ambas as espécies, o Cu não induziu toxicidade letal, mas causou acumulação celular do metal e diminuição do conteúdo de Na+. De fato, uma correlação negativa entre estes parâmetros foi observada, sugerindo a competição do Cu com o Na+ por sítios de ligação na membrana plasmática. Posteriormente, foi realizada a exposição de células ricas em mitocôndrias de M. mactroides seguida da análise da viabilidade celular, do conteúdo iônico (Na+, K+, Ca2+, Mg2+ e Cl-) e da atividade de enzimas envolvidas na regulação iônica (Na+,K+-ATPase e anidrase carbônica), nas condições descritas acima. Foi observada redução no conteúdo de Na+, K+ e Mg2+ e inibição da atividade da anidrase carbônica após exposição a 20 µg Cu/L, sem efeito na viabilidade celular, nos conteúdos Ca2+ e Cl- e na atividade da Na+,K+-ATPase. Visto que a salinidade da água influencia a toxicidade do Cu, células ricas em mitocôndria de M. mactroides foram mantidas em condição isosmótica ou transferidas para meios hiposmóticos (730 e 670 mOsmol/Kg H2O) na ausência e na presença de Cu. Neste caso, foram avaliadas a viabilidade celular, o conteúdo de Cu e de Na+, bem como as atividades da Na+,K+-ATPase e anidrase carbônica. Na ausência de Cu, o choque hiposmótico reduziu a viabilidade celular e o conteúdo de Cu, sem alterar o conteúdo de Na+ e a atividade das enzimas. Na presença de Cu, houve acúmulo de Cu, redução do conteúdo de Na+ e inibição da atividade da anidrase carbônica em células expostas a 20 µg Cu/L em meio isosmótico. Na exposição em meio hiposmótico, houve acúmulo de Cu e inibição da atividade da anidrase carbônica nas células expostas a 9 µg Cu/L e redução do conteúdo de Na+ e inibição das atividades da Na+,K+-ATPase e anidrase carbônica nas células expostas a 20 µg Cu/L. Estes resultados indicam a viabilidade das técnicas empregadas para isolamento e fracionamento de células ricas em mitocôndria de brânquias de L. costata e M. mactroides, bem como o uso destas células em testes toxicológicos visando a compreensão do mecanismo de toxicidade do Cu em ambientes dulcícolas e marinhos. Além disso, indicam que o Cu é um tóxico ionorregulatório em bivalves de água doce e marinha e que não somente a química da água, mas também a fisiologia do animal é importante para previsão da toxicidade do Cu. Neste contexto, os resultados do presente estudo apontam a atividade da anidrase carbônica de células branquiais ricas em mitocôndrias de bivalves como um potencial biomarcador da exposição ao Cu em ambientes aquáticos.