O uso da esponja marinha Hymeniacidon heliophila (Wilson, 1911) (Filo Porifera) como modelo experimental para a avaliação dos efeitos do hormônio sintético 17α-etinilestradiol

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Ferreira, Hudson Carvalho
Data de Publicação: 2018
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: por
Título da fonte: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UERJ
Texto Completo: http://www.bdtd.uerj.br/handle/1/5797
Resumo: A key environmental problem faced in recent years is that of emerging micropollutants termed endocrine disrupters, which are dumped into the oceans. Among these substances, synthetic estrogen 17α-ethinylestradiol has been identified as the main compound responsible for the endocrine changes in aquatic organisms. The main objectives of this research were: standardization of exposure bioassays of sponge Hymeniacidon heliophila (Wilson, 1911) to synthetic estrogen contraceptive 17α-ethinyl estradiol, and establishment of the most appropriate technique for extraction of total messenger RNA from this marine sponge. For this purpose, during three campaigns, marine sponges of the species H. heliophila were collected in the region of the rocky shore of Itaipu Beach. The individuals were removed alive and intact from the rocky shore, always submerged in marine water, and packed in transparent plastic bags containing water from the collection site; where they remained until acclimatized in a marine aquarium of 200 liters, previously arranged in the Laboratory of Marine Genetics (LGMar), at the State University of Rio de Janeiro (UERJ), Maracanã Campus. Two types of bioassays were performed with marine sponges exposed to the synthetic hormone 17α-ethinyl estradiol: A) Exposure bioassays using " beta fish" type aquaria with different concentrations of the hormone: control; 40; 200; 1000 and 5000 ng / L-1, and different exposure times: 10; 40; 120 minutes; six and 24 hours; B) Bioassays in 50 mL "Falcon " tubes, with the concentration of the hormone 5000 ng / L-1 and times of 40 and 120 minutes. In addition, two methodologies were chosen for RNA extraction: A) after the recommended exposure times, the sponge samples were contained in RNAlater and stored in the freezer at -80ºC until RNA extraction; B) RNA extraction from the sponge samples were performed immediately after the bioassays. The H. heliophila species presented a good performance for laboratory maintenance, and the two bioassay conditions analyzed were quite satisfactory, since no signs of stress were recorded in the organisms during their handling for the toxicity tests. The standardization of the laboratory maintenance conditions of the H. heliophila marine sponge and the determination of a positive control of effect in the two types of bioassays applied, contributes to the establishment of this organism as a promising animal model to be used in ecotoxicological trials. The RNA obtained through the storage of the sponge samples in freezer -80°C did not present a fragmentation pattern that allowed the identification of bands in the gel. The total RNA extracted immediately after the bioassay provided the expected pattern, that is, the presence of two bands, when analyzed on 1% agarose gel, corresponding to ribosomal RNA 28S and 18S. As a main result of this study we have the model of bioassay of exposure to micropollutants standardized for the model marine sponge species, Hymeniacidon heliophila, and for pollutant 17α-ethinyl estradiol
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Among these substances, synthetic estrogen 17α-ethinylestradiol has been identified as the main compound responsible for the endocrine changes in aquatic organisms. The main objectives of this research were: standardization of exposure bioassays of sponge Hymeniacidon heliophila (Wilson, 1911) to synthetic estrogen contraceptive 17α-ethinyl estradiol, and establishment of the most appropriate technique for extraction of total messenger RNA from this marine sponge. For this purpose, during three campaigns, marine sponges of the species H. heliophila were collected in the region of the rocky shore of Itaipu Beach. The individuals were removed alive and intact from the rocky shore, always submerged in marine water, and packed in transparent plastic bags containing water from the collection site; where they remained until acclimatized in a marine aquarium of 200 liters, previously arranged in the Laboratory of Marine Genetics (LGMar), at the State University of Rio de Janeiro (UERJ), Maracanã Campus. Two types of bioassays were performed with marine sponges exposed to the synthetic hormone 17α-ethinyl estradiol: A) Exposure bioassays using " beta fish" type aquaria with different concentrations of the hormone: control; 40; 200; 1000 and 5000 ng / L-1, and different exposure times: 10; 40; 120 minutes; six and 24 hours; B) Bioassays in 50 mL "Falcon " tubes, with the concentration of the hormone 5000 ng / L-1 and times of 40 and 120 minutes. In addition, two methodologies were chosen for RNA extraction: A) after the recommended exposure times, the sponge samples were contained in RNAlater and stored in the freezer at -80ºC until RNA extraction; B) RNA extraction from the sponge samples were performed immediately after the bioassays. The H. heliophila species presented a good performance for laboratory maintenance, and the two bioassay conditions analyzed were quite satisfactory, since no signs of stress were recorded in the organisms during their handling for the toxicity tests. The standardization of the laboratory maintenance conditions of the H. heliophila marine sponge and the determination of a positive control of effect in the two types of bioassays applied, contributes to the establishment of this organism as a promising animal model to be used in ecotoxicological trials. The RNA obtained through the storage of the sponge samples in freezer -80°C did not present a fragmentation pattern that allowed the identification of bands in the gel. The total RNA extracted immediately after the bioassay provided the expected pattern, that is, the presence of two bands, when analyzed on 1% agarose gel, corresponding to ribosomal RNA 28S and 18S. As a main result of this study we have the model of bioassay of exposure to micropollutants standardized for the model marine sponge species, Hymeniacidon heliophila, and for pollutant 17α-ethinyl estradiolUm problema ambiental fundamental enfrentado nos últimos anos é o dos micropoluentes emergentes, denominados desreguladores endócrinos, que são despejados nos oceanos. Dentre essas substâncias, o estrógeno sintético 17α-etinilestradiol tem sido identificado como o principal composto responsável pelas alterações endócrinas em organismos aquáticos. Esta pesquisa teve como principais objetivos: a padronização de bioensaios de exposição da esponja Hymeniacidon heliophila (Wilson, 1911) ao estrogênio contraceptivo sintético 17α-etinilestradiol, e o estabelecimento da técnica mais adequada de extração de RNA mensageiro total desta esponja marinha. Para tanto, durante três campanhas, esponjas marinhas da espécie H. heliophila, foram coletadas na região do costão rochoso da praia de Itaipu. Os indivíduos foram retirados vivos e inteiros do costão rochoso, sempre submersos em água marinha, e acondicionados em sacos plásticos transparentes contendo água do próprio local de coleta; onde permaneceram até serem aclimatados em aquário marinho de 200 litros previamente disposto no Laboratório de Genética Marinha (LGMar), na Universidade do Estado do Rio de Janeiro (UERJ), Campus Maracanã. Foram realizados dois tipos de bioensaios com esponjas marinhas expostas ao hormônio sintético 17α-etinilestradiol: A) Bioesaios de exposição utilizando aquários do tipo beteira com diferentes concentrações do hormônio: controle; 40; 200; 1000 e 5000 ng/L-1 e diferentes tempos de exposição: 10; 40; 120 minutos; seis e 24 horas; B) Bioensaios em tubos tipo Falcon de 50 mL, com a concentração do hormônio de 5000 ng/L-1 e tempos de 40 e 120 minutos. Além disso, duas metodologias foram escolhidas para a extração do RNA: A) após os tempos de exposição preconizados, as amostras de esponjas foram contidas em RNAlater e armazenadas no freezer à -80°C até a extração do RNA; B) as extrações do RNA total das amostras de esponjas, foram realizadas imediatamente após os biosensaios. A espécie H. heliophila apresentou um ótimo desempenho para sua manutenção em laboratório, as duas condições de bioensaios analisados se mostraram bastante satisfatórios, pois não foi registrado sinais de estresse nos organismos durante seu manuseio para realização dos testes de toxicidade. A padronização das condições de manutenção em laboratório da esponja marinha H. heliophila e a determinação de um controle positivo de efeito nos dois tipos de bioensaios aplicados, contribui para o estabelecimento desse organismo como um modelo animal promissor a ser utilizado em ensaios ecotoxicológicos. O RNA obtido por meio do armazenamento das amostras de esponjas em freezer -80°C não apresentou padrão de fragmentação que permitisse a identificação de bandas no gel. Já o RNA total extraído imediatamente após o bioensaio, proporcionou o padrão esperado, isto é, a presença de duas bandas correspondentes ao RNA ribossomal 28S e 18S quando da sua análise em gel de agarose a 1%. Como resultado principal deste estudo temos o modelo de bioensaio de exposição a micropoluentes normatizado para a espécie modelo, Hymeniacidon heliophila, e para o poluente 17α-etinilestradiolSubmitted by Boris Flegr (boris@uerj.br) on 2020-11-08T19:04:11Z No. of bitstreams: 1 Hudson Carvalho_PPGEE_completa.pdf: 2677739 bytes, checksum: c0f3711bfd91074c3de170bfd6404524 (MD5)Made available in DSpace on 2020-11-08T19:04:11Z (GMT). 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