Potenciais biomarcadores de exposição ao mercúrio em peixes amazônicos
ISBN 978-85-85905-25-5
Área
Bioquímica e Biotecnologia
Autores
Assunção, A.S.A. (UNIVERSIDADE ESTADUAL PAULISTA) ; Vieira, J.C.S. (UNIVERSIDADE FEDERAL DO MATO GROSSO DO SUL) ; Martins, R.A. (UNIVERSIDADE ESTADUAL PAULISTA) ; Oliveira, G. (UNIVERSIDADE ESTADUAL PAULISTA) ; Oliveira, L.C.S. (UNIVERSIDADE FEDERAL DO MATO GROSSO DO SUL) ; Padilha, P.M. (UNIVERSIDADE ESTADUAL PAULISTA)
Resumo
Estudos demonstraram associação de mercúrio (Hg) com algumas proteínas de indivíduos expostos ao elemento na Amazônia. No entanto, pesquisas buscando biomarcadores proteicos de exposição ao metal ainda são poucas. Objetivando a busca por biomarcadores da exposição ao Hg em peixes, esse estudo analisou tecidos musculares de duas espécies de peixes (Prochilodus lineatus e Mylossoma duriventre) consumidos pela população da Amazônia. Análises de espectrometria de absorção atômica com forno de grafite (GFAAS) foi usada para identificar mercúrio em quatro spots proteicos, sendo os mesmos identificadas suas proteínas (parvalbumin e ubiquitin-40S ribosomal protein S27a) por espectrometria de massa (ESI-MS MS). Os resultados mostram a interação Hg/proteína nas duas proteínas identificadas.
Palavras chaves
Biomarcadores; Metaloproteômica; Amazônia
Introdução
Metal líquido à temperatura ambiente, o mercúrio forma amálgamas quando em contato com alguns metais, como ouro e prata, sendo assim, amplamente utilizado na mineração desses metais (Berky et al., 2018). Durante o tempo da colonização da América do Sul, vestígios desse elemento tóxico contaminaram lagos, rios e bacias hidrográficas (Hacon et al., 2008). Na Amazônia brasileira, a atividade de mineração irregular ainda é responsável por contaminar o ambiente aquático, liberando mercúrio nos leitos dos rios (Moraes et al., 2013). Como elemento bioacumulativo nos organismos, os efeitos do mercúrio são duradouros, tanto no meio ambiente como nos seres vivos (Passos et al., 2008). No meio aquático, o mercúrio ainda pode potencializar sua toxicidade quando sofre interação com microorganismos; adicionando um grupo metil à sua estrutura química, passando da forma inorgânica para orgânica que é mais facilmente absorvida pelos organismos (Bravo et al., 2018). Pelo exposto, o objetivo deste trabalho foi apresentar resultados obtidos de 4 proteínas diferentes: as três isoformas de parvalbumina (parvalbumina-2, parvalbumina alfa e parvalbumina beta) e proteína ubiquitina-40S ribossômica proteína S27a encontradas ligadas ao mercúrio.
Material e métodos
As duas espécies de peixes estudadas, Prochilodus lineatus e Mylossoma duriventre, foram capturadas nos pontos determinados por Bittarello et al. 2019 (Caripunas 09°11′16,98″S 064°36′44,53″W; Rau 09°16′12,8″S 064°41′14,1″W; São Lourenço 09°23′26,5″S 064°53′05,7″W: no reservatório da Usina Hidrelétrica de Jirau, rio Madeira, Rondônia/Brasil. Foram capturados seis Prochilodus lineatus adultos (espécie detritívora) com um comprimento médio de 35 cm e peso médio de 1,00 kg, e dez adultos de Mylossoma duriventre (espécie herbívora) com um comprimento médio de 25 cm e peso médio de 0,7 kg. Os peixes foram anestesiados com solução de benzocaína (100 mg L-1) e eutanasiados para retirada de amostras musculares. As amostras de tecido muscular coletado foram homogeneizadas, agrupadas em pools de cada espécie e a extração das proteínas obtidas através de precipitação com acetona 80%. Proteína total foi quantificada pelo método de Biureto. Os pellets proteicos foram solubilizados e submetidos ao processo de separação por eletroforese bidimensional em gel de poliacrilamida (2D–PAGE). Os spots proteicos foram recortados dos géis e mineralizados por processo de digestão ácida (sulfúrico/peroxido de hidrogênio 4:1) e o Hg quantificado através de técnica de espectrometria de absorção atômica em forno de grafite (GFAAS) (MORAES et al., 2013). Nos spots que apresentaram Hg, foram identificadas as metaloproteínas: parvalbumina-2, parvalbumina alfa e parvalbumina beta) e proteína ubiquitina-40S ribossômica proteína S27a, potenciais biomarcadores proteicos de exposição ao mercúrio.
Resultado e discussão
O mercúrio total foi determinado nos tecidos musculares de P. lineatus e M.
duriventre, (1183 e 812 µg kg-1 respectivamente) em pellets de massa
moleculares menores (780,9 e 570,7 µg kg-1 respectivamente) e maiores
(ausente) que 90 kDa. Após análise dos resultados obtidos na determinação do
mercúrio nos pellets de proteína, foi possível observar a preferência desse
elemento por proteínas de baixa massa molecular, uma vez que pellets de
massa molecular maiores que 90 kDa não apresentaram mercúrio, como
encontrado em outros relatos na literatura (Cerbino et al., 2017; Castro e
Lima, 2014). Outra observação importante foi a variação na quantidade de
mercúrio encontrada em ambas as espécies, fato que pode ser atribuído aos
hábitos alimentares das mesmas. O tecido muscular de P. lineatus (que se
alimenta de detritos e sedimentos do fundo do rio) mostrou aproximadamente
31% mais mercúrio no tecido muscular do que o mesmo tecido do M. duriventre
(que se alimenta de frutos, sementes e plantas aquáticas). Este nível mais
alto de mercúrio no tecido de P. lineatus pode ser atribuído à forte
interação do mercúrio com a matéria orgânica que é abundantemente disponível
nos rios da Amazônia e que faz parte da fonte alimentar dessa espécie (Bravo
et al., 2018). Quando a população humana consome peixe contaminado por
mercúrio, este metal biomagnifica no organismo humano, onde se liga a
proteínas como parvalbumina e ubiquitina e em moléculas de proteínas
compostas de grupos cisteína (Cerbino et al., 2017; Gutiérrez-Mosquera et
al., 2018). Quando ligado ao mercúrio, as proteínas podem sofrer danos
irreversíveis ao perder suas funções biológicas. A contaminação grave por
mercúrio pode levar à morte (Wolf et al., 2017).
Conclusões
Como pode ser observado nos resultados apresentados pelo presente estudo, a parvalbumina e a ubiquitina estão fortemente associadas ao mercúrio quando presente no organismo. Ao observar os aspectos analisados neste estudo que estão relacionados às características moleculares e funcionais dessas duas metaloproteínas, podemos inferir que essas metaloproteínas podem ser bons biomarcadores de exposição ao mercúrio. Assim, a parvalbumina e a ubiquitina podem nos ajudar a identificar com rapidez e precisão os ambientes contaminados, bem como indicar a exposição de peixes ao mercúrio.
Agradecimentos
FAPESP processes n°: 2013/21297-1, 2014/02668-1 e CAPES.
Referências
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