Toxicidade de sedimentos contaminados por rejeitos da mineração no Rio Doce em embriões do Zebrafish (Danio rerio)
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Editor
Universidade Federal de Minas Gerais
Descrição
Tipo
Dissertação de mestrado
Título alternativo
Primeiro orientador
Membros da banca
Elizete Rizzo
Erika Cristina Jorge
Rafael Magno Costa Melo
Erika Cristina Jorge
Rafael Magno Costa Melo
Resumo
Apesar de sua importância econômica, a mineração é responsável por diversos problemas socioambientais, sendo considerada uma das principais atividades antrópicas que contribuem para a poluição com metais de bacias hidrográficas. Os metais pesados oriundos de rejeitos minerários possuem grande potencial de bioacumulação e biomagnificação na cadeia alimentar sendo responsáveis por causar efeitos citotóxicos e genotóxicos nos organismos. O objetivo do estudo foi avaliar os efeitos da exposição aguda a sedimentos do Rio Doce contaminados por rejeitos minerários da barragem do Fundão. Para isso, foram realizados ensaios de contato com embriões de Danio rerio durante 96 h de exposição. Foram utilizados sedimentos de 3 pontos contaminados do rio Doce e um ponto do rio Piranga, não contaminado pelo rejeito (ponto referência). Para controle negativo, um grupo foi exposto ao sedimento inerte, não
contaminado, totalizando 5 grupos. Foram avaliadas taxas de mortalidade, malformações e eclosão dos embriões, parâmetros sensoriais, fisiológicos e esqueléticos, metalotineína (MT), proteína de choque térmico (HSP) 70, acetilcolinesterase (AChE), proliferação e morte celular, e caspase-3. A análise de metais mostrou a presença de As, Cr, Cu, Hg e Ni acima dos limites
recomendados pelo CONAMA. Os embriões expostos ao sedimento apresentaram taxa de mortalidade significativamente maior que o controle e taxa de eclosão dos ovos significativamente menor. Alterações esqueléticas, fisiológicas e sensoriais, efeitos
neurotóxicos, aumento da atividade da AChE e redução de movimentos espontâneos foram observados principalmente nos pontos mais próximos a barragem. Além disso, a contaminação aumentou significativamente a imunoexpressão de MT, HSP70 e alterou as atividades de proliferação e morte celular. Esses resultados mostram que o sedimento do rio Doce permanece citotóxico mesmo após 6 anos do rompimento da barragem do Fundão, afetando negativamente o desenvolvimento embrionário do zebrafish, e, em consequência, poderá comprometer a estrutura das populações de peixes da bacia do Rio Doce.
Abstract
Despite its economic importance, mining is responsible for several socio-environmental problems, being considered one of the main human activities that contribute to metal pollution in watersheds. Heavy metals from mining waste have great potential for bioaccumulation and biomagnification in the food chain, being responsible for causing cytotoxic and genotoxic
effects in organisms. The objective of the study was to evaluate the effects of acute exposure to sediments from the Rio Doce contaminated by mining tailings from the Fundão dam. For this, contact tests were carried out with Danio rerio embryos during 96 h of exposure. Sediments from 3 contaminated points on the Doce River and one point on the Piranga River, not contaminated by tailings (reference point), were used. For negative control, one group was exposed to inert, uncontaminated sediment, totaling 5 groups. Mortality rates, malformations and hatching of embryos, sensory, physiological and skeletal parameters, metallotinein (MT), heat shock protein (HSP) 70, acetylcholinesterase (AChE), cell proliferation and death, and caspase-3 were evaluated. Metal analysis showed the presence of As, Cr, Cu, Hg and Ni above the limits recommended by CONAMA. Embryos exposed to sediment showed a significantly
higher mortality rate than the control and a significantly lower hatching rate. Skeletal, physiological and sensory alterations, neurotoxic effects, increased AChE activity and reduced spontaneous movements were observed mainly at the points closest to the dam. Furthermore, contamination significantly increased MT, HSP70 immunoexpression and altered cell proliferation and death activities. These results show that the Doce river sediment remains cytotoxic even 6 years after the Fundão dam rupture, negatively affecting the embryonic development of zebrafish, and, consequently, could compromise the structure of fish populations in the Doce river basin.
Assunto
Biologia Celular, Barragens, Metais Pesados, Proteínas de Choque Térmico HSP70, Caspase 3, Acetilcolinesterase, Metalotioneína
Palavras-chave
barragem de Fundão, metais pesados, Metalotioneina, HSP70, AChE, CASP-3