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2. Avaliação do potencial genotóxico de amostras ambientais da região hidrográfica da bacia do Lago Guaíba
- Author
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Villela, Izabel Vianna, Henriques, João Antonio Pêgas, and Silva, Juliana da
- Subjects
Guaíba, Lago, Bacia do (RS) ,Genotoxicidade ambiental ,Bioindicadores ,Limnoperna fortunei - Abstract
O uso de bioensaios genéticos é uma importante ferramenta na avaliação da contaminação ambiental. Esta poluição, que em grande parte tem origem nas atividades humanas, é liberada no ambiente tendo como destino final, preferencialmente, os corpos d’água. No Rio Grande do Sul, a maior parcela da população e da produção interna do estado estão localizados na Região Hidrográfica do Lago Guaíba, sendo este, por conseqüência, um grande receptor de contaminantes urbanos, industriais e rurais. Neste contexto, o bivalve exótico Limnoperna fortunei (mexilhão dourado) foi escolhido, com base em dados de sua população e distribuição, como possível organismo biomonitor nesta região. Neste estudo, foram padronizadas as metodologias do ensaio cometa e teste de micronúcleos para hemócitos de L. fortunei. A sensibilidade dos mexilhões in vitro, foi avaliada pela exposição das células à radiação ultravioleta e in vivo pela exposição dos organismos aos agentes químicos com potencial genotóxico sulfato de cobre e pentaclorofenol. A radiação ultravioleta induziu uma relação dose resposta, com dano máximo, detectado pelo ensaio cometa, na dose de 4.2 J/m2. Para as avaliações in vivo, os organismos foram expostos aos agentes químicos por duas horas para o ensaio cometa e 24 e 48 horas para o teste de micronúcleos. Ambos compostos induziram danos gerando uma curva dose-resposta. O sulfato de cobre induziu a maior genotoxicidade na dose de 20 μg/ml, apresentando toxicidade em 48 horas de exposição. Para pentaclorofenol, o máximo de dano foi observado na exposição de 150 μg/L em ambos os ensaios. Animais expostos a pentaclorofenol apresentaram 100% de reparação do DNA 2 horas após a exposição. Em exposição dos mexilhões por sete dias a amostras ambientais contaminadas por compostos genotóxicos, também foi possível a detecção de danos por ambos os ensaios. Após a padronização das metodologias e verificação da sensibilidade, o mexilhão dourado foi utilizado para avaliar o potencial genotóxico de amostras de água superficial e sedimento da Bacia do Guaíba. As amostras de água e sedimento foram coletadas em oito pontos da Região Hidrográfica do Lago Guaíba, cinco na região de foz dos principais rios formadores do lago Guaíba (Gravataí, Sinos, Caí, Jacuí e Taquarí), um na foz do arroio Dilúvio, que corta a cidade de Porto Alegre, e em dois pontos dentro do lago Guaíba (Guaíba PC e Guaíba BR), próximo a locais de liberação de esgoto urbano (Guaíba BR e Guaíba PC). Foram avaliadas as estações do ano inverno e primavera e verão. Os moluscos foram coletados no Parque Estadual de Itapuã e aclimatados por no mínimo 7 dias em laboratório. Os organismos foram expostos por 7 dias as diferentes amostras ambientais, sendo trocado ¼ do volume de água e sedimento a cada 24h. Foi evidenciada indução de dano ao DNA pelas amostras do rio Jacuí, possivelmente relacionado com atividades de extração de carvão nesta região. As amostras do rio Taquari também induziram genotoxicidade, provavelmente como conseqüência da intensa liberação de efluentes da indústria alimentícia na região. Foi possível observar uma fraca relação entre a presença de elementos inorgânicos, detectada pelo método de PIXE (Próton Induced X Ray Emission), no corpo mole dos moluscos e a indução de danos ao DNA. No entanto, mais de 60% dos resultados positivos encontrados em ambos os ensaios, foram relacionados a locais com ampla liberação de esgoto (rio Gravataí, do arroio Dilúvio e os dois locais de coleta no lago Guaíba). Entendendo que a contaminação de origem urbana parece ser o maior problema dentro desta Região Hidrográfica, dois dos locais de coleta que sofrem com esta influência, Guaíba BR e Guaíba PC, foram mais detalhadamente avaliados em duas estações do ano, inverno e verão. Amostras de água superficial e de lixiviado de sedimento foram testadas por método direto quanto à indução de mutagênese pelo ensaio Salmonella/microsoma. Exemplares de L. fortunei, também foram avaliados em dois tipos de exposição: in situ, onde exemplares coletados diretamente nos locais avaliados foram avaliados sem tratamento no laboratório e exposição em laboratório, onde os animais foram coletados em Itapuã e expostos as amostras em laboratório. Apenas uma amostra de água superficial, Guaíba BR no inverno, apresentou mutagenicidade na linhagem TA98 em presença de ativação metabólica. Esta mesma amostra induziu danos ao DNA, detectados pelo ensaio cometa, em hemócitos de moluscos expostos em laboratório e coletados in situ e também aumentou a freqüência de micronúcleos em animais expostos in situ. As amostras do ponto Guaíba PC induziram aumento significativo de micronúcleos em moluscos expostos tanto em laboratório quanto in situ. A influência de elementos inorgânicos, detectados pelo método de PIXE nas amostras de água e no corpo mole dos moluscos, parece ser menos importante do que a contaminação por compostos orgânicos. Estes resultados salientam a forte influência de contaminantes orgânicos nesta região, destacando o biomonitoramento com o mexilhão dourado como uma importante ferramenta no diagnóstico deste tipo de contaminação.
- Published
- 2006
3. Assessment of environmental stress by the micronucleus and comet assays on Limnoperna fortunei exposed to Guaíba hydrographic region samples (Brazil) under laboratory conditions
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Villela, Izabel Vianna, de Oliveira, Iuri Marques, Silveira, Juliano Coelho, Dias, Johnny Ferraz, Henriques, João Antonio Pêgas, and da Silva, Juliana
- Subjects
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DRINKING water , *FRESHWATER mussels , *FRESHWATER animals - Abstract
Abstract: The Guaíba Basin is a source of drinking water for Porto Alegre (RS, Brazil). The water from this basin receives industrial, urban, and rural waste from many sources. The mussel species Limnoperna fortunei was chosen based on population data, distribution, and sensitivity. Previous tests with comet assay and micronuclei frequency in this freshwater mussel have shown to be successful in biomonitoring studies. The aim of this study was to evaluate the genotoxic contamination of the Guaíba Lake Hydrographic Region, through the determination of damage by the micronuclei and comet assays in L. fortunei (golden mussel). Nine sampling sites were evaluated in three different seasons: five sites in the mouths of the main rivers that flow into Guaíba lake; one site at the mouth of a stream; one major site of sewage discharge; two sites at Guaíba lake, near a sewage discharge; and the control site in a preservation area. DNA damage was detected by the single cell gel assay, as well as the frequency of micronuclei in hemocytes of mussels exposed under laboratory conditions for 7 days to water and sediment samples. Significant results were found in different seasons in almost all sampling sites (P <0.05, ANOVA Dunnet''s test). Most of the positive results were found in samples affected mainly by urban effluents. It was possible to observe that there was a weak relation between mutagenic and genotoxic responses and mussels inorganic elements contents. Seasonal variation was observed at different sampling sites, but always indicating a huge contamination near urban sewage discharge. These results are consistent with previous studies, allowing us to infer that urban contamination is the biggest problem in this region. It is also possible to infer that L. fortunei is a good sentinel organism for the Guaíba Basin. [Copyright &y& Elsevier]
- Published
- 2007
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4. DNA damage and repair in haemolymph cells of golden mussel (Limnoperna fortunei) exposed to environmental contaminants
- Author
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Villela, Izabel Vianna, de Oliveira, Iuri Marques, da Silva, Juliana, and Henriques, João Antonio Pêgas
- Subjects
- *
NUCLEIC acids , *BIOCHEMICAL genetics , *ULTRAVIOLET radiation , *INDUSTRIAL contamination - Abstract
Abstract: The development of methodologies for biomonitoring freshwater ecosystems is of particular relevance in view of the serious problem of aquatic environmental pollution. The mussel species Limnoperna fortunei (golden mussel) was chosen to be tested as a biomonitor organism based on its population data and distribution. L. fortunei individuals were exposed to UV radiation in vitro, and in vivo to pentachlorophenol (PCP) and copper sulphate (CuSO4), with the aim of standardizing comet assay and micronucleus test methodologies and evaluating the potential of this organism as a biomonitor. Haemolymph cells immobilized in agarose on slides exposed to UV radiation showed a dose–response relationship with maximum damage at 4.2J/m2. For the chemical tests, individuals were exposed for 2h for the comet assay and 24 and 48h for the micronucleus test. A dose–response relationship was observed for both chemicals. 3×10−5 M CuSO4 induced high genotoxicity, also producing some toxicity after 48h of exposure. PCP induced maximum damage in both assays at 150μg/L. Individuals exposed to PCP showed 100% repair 2h after the exposure period, as assessed by the comet assay. Exposure to an environmental sample over 7 days confirmed the mussel sensitivity to water contaminants, detected both by the comet assay and the micronucleus test. The results allow us to suggest the golden mussel as a potential biomonitor organism. [Copyright &y& Elsevier]
- Published
- 2006
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5. Titanium dioxide nanoparticles induce genotoxicity but not mutagenicity in golden mussel Limnoperna fortunei.
- Author
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Girardello, Francine, Custódio Leite, Camila, Vianna Villela, Izabel, da Silva Machado, Miriana, Luiz Mendes Juchem, André, Roesch-Ely, Mariana, Neves Fernandes, Andreia, Salvador, Mirian, and Antonio Pêgas Henriques, João
- Subjects
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TITANIUM dioxide nanoparticles , *GENETIC toxicology , *MUSSELS , *TOXICOLOGY of water pollution , *ENVIRONMENTAL monitoring , *DNA damage , *NANOPARTICLES & the environment - Abstract
The widespread use of titanium dioxide nanoparticles (TiO 2 -NP) in consumer products is the cause of its appearance in wastewater and effluents, reaching the aquatic environment. The evaluation of the biological impact of TiO 2 -NP and the need to understand its ecotoxicological impact to the aquatic ecosystem are of major concern. Bivalve mollusks may represent a target group for nanoparticle toxicity. Limnoperna fortunei (golden mussel), a freshwater bivalve organism that has been employed in biomonitoring environmental conditions. Comet assay, micronucleus test and oxidative damage to lipids and proteins were performed after the golden mussel was exposed to TiO 2 -NP (1, 5, 10 and 50 μg mL −1 ). The results demonstrate that TiO 2 -NP can damage the DNA of haemocytes after 2 h of exposure and the genotoxic activity significantly increased after 4 h exposure to TiO 2 -NP, at all the TiO 2 -NP concentrations. TiO 2 -NP was ineffective in causing mutagenicity in the haemolymph cells of golden mussel. The increase in the lipid peroxidation levels and carbonyl proteins after the exposure to TiO 2 -NP indicates the induction of oxidative stress at 2 h exposure with similar results to all TiO 2 -NP concentrations, but these effects did not occur at 4 h exposure. These results demonstrated that, although TiO 2 -NP is not mutagenic to golden mussel, it does induce DNA damage and oxidative stress in these organisms. [ABSTRACT FROM AUTHOR]
- Published
- 2016
- Full Text
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