Impactos ecotoxicológicos de microplásticos de polietileno no peixe Danio rerio e no caramujo Biomphalaria glabrata

Abstract

Microplásticos (MPs) são partículas com tamanho entre 5 - 1 mm, considerados poluentes emergentes e presentes no mundo todo. Em virtude do seu tamanho eles apresentam o potencial de atingir vários níveis da cadeia alimentar. Peixes e macroinvertebrados bentônicos estão suscetíveis a essa exposição e poucos dados na literatura relevam os efeitos adversos de MPs em organismos de água doce. O objetivo deste estudo foi avaliar o potencial ecotoxicológico de MPs de polietileno (PE MPs) em duas espécies aquáticas, o peixe Danio rerio ou zebrafish, e o caramujo bentônico de água doce Biomphalaria glabrata. Em zebrafish a toxicidade foi avaliada por meio do ensaio de embriotoxicidade, pelo ensaio de depuração dessas micropartículas em juvenis e em adultos, por meio de ensaios de genotoxicidade, citotoxicidade, histologia e marcadores bioquímicos em exposições de 96 horas e 28 dias, com um período de recuperação de 14 dias. Em caramujos adultos de B. glabrata foi investigado a alteração de marcadores bioquímicos em uma exposição aguda de 96 horas e em um ensaio de recuperação de 49 dias. Além disso, verificou-se o potencial de depuração de MPs em juvenis e adultos de B. glabrata, após a exposição aguda. A caracterização dos PE MPs por microscopia eletrônica de varredura e análise em programa FijiJ, que mostraram partículas esféricas, com média de 59 ± 3,84 µm de diâmetro. Em peixes, não foram observadas alterações significativas em embriões pelo ensaio de embriotoxicidade e o ensaio de depuração em juvenis mostrou que no 12º dia de recuperação eles eliminaram todas as MPs. Já nos adultos, na exposição aguda, houve uma inibição da amônia tóxica em todos os grupos expostos quando comparados ao controle água, a diminuição foi nove vezes menor no grupo de 100 mg.L-1 . Isso foi confirmado na exposição crônica, tanto para MPs quanto para o dispersante Tween 80 %. No ensaio de recuperação, a inibição de amônia tóxica deixa de ser significativa nos aquários que continham Tween 80 % após 8 dias. Nos aquários com MPs somente após 14 dias percebe-se que essa diminuição deixa de ser estatisticamente significativa. As análises histológicas mostraram que os MPs se acumularam no lúmen intestinal, mas não em outros órgãos. Não foi observado genotoxicidade nos ensaios do cometa, nos ensaios de micronúcleos e de citotoxicidade, por anomalias nucleares na exposição aguda. Houve diminuição significativa na atividade de acetilcolinesterase (AChE) tanto nos ensaios agudo e crônico em amostras da cabeça e no ensaio de recuperação a diminuição ocorreu nas amostras da cauda. A atividade de glutationa-S-transferase (GST) teve aumento significativo nos ensaios agudo, crônico e de recuperação; e, na atividade de lactato desidrogenase (LDH) teve diminuição estatisticamente significativo na exposição crônica. Verifica-se que esses PE MPs esféricos com 59 µm de diâmetro, causaram estresse oxidativo em zebrafish, mas não o suficiente para causar genotoxicidade. Além disso, a capacidade de depuração em juvenis de zebrafish foi significantemente rápida, em torno de 15 dias, os MPs se acumularam no lúmen do intestino, e apesar disso, 14 dias de recuperação não foram o suficiente para que eles se recuperassem totalmente do estresse oxidativo. Nos caramujos adultos de B. glabrata não foram observados valores estatisticamente significativos na concentração total de proteínas, na concentração de glicose, na atividade de LDH e AChE. Entretanto, houve uma diminuição significativa na atividade de GST. Na análise de depuração, os juvenis levaram 20 dias para eliminar totalmente os MPs e os adultos não conseguiram eliminar todas as partículas no total de 49 dias de recuperação em água mole sintética. Ademais, as análises em juvenis e adultos mostraram que os MPs também se concentraram principalmente no estômago e no intestino desses caramujos. Nesses animais, esses MPs também causaram estresse oxidativo, porém, apenas em um marcador, o que revela que os caramujos B. glabrata são mais resistentes do que zebrafish a esses PE MPs. Com relação a depuração, os juvenis se mostraram mais eficientes na eliminação de MPs do que caramujos adultos. Em conclusão, os efeitos toxicológicos de PE MPs dependem da espécie ao qual estão sendo expostos, da concentração e do tempo de exposição.