O município de Bom Repouso, região da nascente do rio Mogi-Guaçu, está localizado a sudoeste do Estado de Minas Gerais, sendo reconhecido nacionalmente pela produção de morango - o município é responsável por 40% da produção nacional - e batata inglesa - o Estado é o primeiro produtor nacional desta cultura. Esses cultivos, porém, geram impactos ambientais em função do uso excessivo de agrotóxicos. Considerando que tais produtos podem se acumular no solo e serem carreados para o ambiente aquático, cujos efeitos danosos podem se estender aos organismos aquáticos, o objetivo deste trabalho foi avaliar os impactos causados pelos agrotóxicos em sistemas naturais, por meio de análises físicas e químicas e da realização de bioensaios ecotoxicológicos com amostras de solo provenientes das duas principais culturas desenvolvidas na região (morango e batata), utilizando-se como organismos-teste juvenis da espécie Danio rerio (Cypriniformes, Cyprinidae). Os resultados mostram que a região sofre com o impacto das lavouras em função não apenas da utilização de agrotóxicos, mas também pelo uso de fertilizantes. Os bioensaios revelaram baixa toxicidade das amostras, porém efeitos sobre o crescimento e alterações histolpatológicas nas brânquias foram observados nos organismos submetidos aos testes. As alterações histológicas foram, em geral, relacionadas à proliferação celular, dilatação de capilares, deslocamento de epitélio branquial, além de aneurismas e fusão de lamelas. / Bom Repouso, region of Mogi-Guaçu river riverhead, is located in the southwest of Minas Gerais State, in Brazil, is widely recognized by the production of strawberry - the municipality is responsible for 40% of the national production - and potato - the State is the first national producer of this culture. However, the intensive use of pesticides in these cultures creates several environmental impacts. Considering that such products can be accumulated in the soil and carried into the aquatic environment, with hazardous effects being extended to the aquatic organisms, the aim of this study was to evaluate the impacts caused by these pesticides in natural systems. Physical and chemical analysis were made, as well as bioassays with soil samples proceeding from the two main cultures (strawberry and potato), using Danio rerio (Cypriniformes, Cyprinidae) juveniles as test-organisms. The results showed that the Mogi-Guaçu basin suffers not only due pesticides applications, but also due to the fertilizer use. The bioassays revealed low toxicity of the samples. Despite of it, some negative effects in the growth and histopathological alterations in the gills were observed in the organisms submitted to the tests.

A poluição da água doce no estado de São Paulo ocorre por diversas causas. Entre elas está a ineficiência do serviço de tratamento de esgoto sanitário. Alguns componentes do esgoto sanitário são desreguladores endócrinos, entre eles estão os hormônios naturais e sintéticos excretados pelos seres humanos. Estas substâncias causam modificações no sistema reprodutivo como, por exemplo, câncer, feminização, alterações na transcrição genética, alteração nas gônadas, indução à síntese de vitelogenina, entre outros. O objetivo desse trabalho foi testar a atividade endócrina das águas do rio Paraíba do Sul, em Pindamonhangaba, SP. Para tanto, amostras de água do rio foram utilizadas para a quantificação dos hormônios, 17-etinilestradiol, 17-estradiol e levonorgestrel por meio da técnica de cromatografia líquida de alta eficiência (HPLC). Além disso, foram realizados testes crônicos com peixes (Danio rerio) no interior do rio e em laboratório, e uma posterior quantificação de vitelogenina. Os resultados não indicaram concentrações detectáveis dos hormônios pelo método empregado. Entretanto, foi detectada a indução de vitelogenina nos machos de Danio rerio. Esse fato indica a atividade estrogênica da água utilizada. São necessários outros estudos para a avaliação de quais substâncias presentes na água, estão causando as alterações endócrinas nos peixes, entre eles a utilização de índices para priorizar o local inicial dessas pesquisas. Esses estudos são importantes para a conservação da biodiversidade aquática do rio Paraíba do Sul / Freshwater pollution in São Paulo state, Brazil, occurs due a several reasons. Among them there is the inefficiency of the sewage treatment service. Some sewage components are endocrine disrupters, including natural and synthetic hormones excreted by humans. These substances cause modification on reproductive system such as cancer, feminization, gene transcription and gonad alterations, vitellogenin synthesis induction, among others. The aim of this work was to evaluate the endocrine activity of the river Paraíba do Sul, at Pindamonhangaba city, Brazil. For this, river water samples were collected for the quantification of the hormones, 17- etinylestradiol, 17-estradiol and levonorgestrel by high performance liquid chromatography (HPLC). Furthermore, chronic assays were performed with fish (Danio rerio) into the river and in the laboratory, following quantification of biomarker vitellogenin. The studied hormones were not detected by employed methods. However, induction of vitellogenin in male of Danio rerio was detected indicating estrogenic activity of water. Further studies are necessary for the assessment of which substances into the water are causing the endocrine disruption in fish. These studies are important for the preservation of aquatic biodiversity of the Paraiba do Sul River

O manganês (Mn) é um elemento essencial, porém pode ser tóxico em concentrações acima do requerido fisiologicamente. Assim, motivado pelo aumento nos teores desse metal na bacia hidrográfica Alto do Paranapanema (ALPA) e o crescente número de estudos internacionais relacionando desordens neurológicas ao excesso de Mn em águas superficiais, o presente trabalho foi conduzido para avaliar o perfil geoquímico e neurotoxicológico do Mn nos organismos em desenvolvimento em função da especiação química do metal. Desta maneira, no período de agosto/2006 a abril/2007, foram realizadas quatro coletas de amostras de águas superficiais e de sedimentos, nos rios Paranapanema e Itapetininga e no reservatório Jurumirim, localizados na bacia hidrográfica Alto do Paranapanema (ALPA, SP). Os estudos de fracionamento químico demonstraram que na bacia ALPA o Mn ocorre basicamente nos sedimentos (Mn ligado a hidr(óxidos) de Fe e Mn > Mn ligado a carbonatos ≈ Mn intercambiável ≈ Mn ligado a silicatos > Mn ligado a matéria orgânica) porém em constante troca com a coluna líquida, onde o Mn ocorre como metal particulado e em menor proporção como metal lábil. Acredita-se que esse padrão de distribuição esteja governado pelas características oxidantes e alcalinas desses sistemas aquáticos. Adicionalmente, foi verificado que a origem do Mn nesses sistemas é de caráter natural, porém com ~ 30 % de riscos ecotoxicológicos. Neste sentido, estudos in vitro (modelos de neurônios) e in vivo (embriões de paulistinha, Danio rerio) com as espécies MnCl2, Mn(II)Cit, Mn(III)Cit, Mn(III)PPi (Cit: Citrato, PPi: Pirofosfato) sugeriram que o Mn(II) é mais tóxico do que o Mn(III). Contudo, independentemente da especiação química, o Mn foi mais tóxico para neurônios glutamatérgicos do cerebelo em diferenciação, e para o paulistinha no período embrio-larval, pós-eclosão (> 72 horas pós-fertilização), no qual foram verificados danos neuromusculares. No entanto, a espécie mais tóxica para embriões expostos por 48 h foi o MnCl2 e por 120 h o Mn(II)Cit, sugerindo que o citrato está mediando essa toxicidade, o que é uma exceção ao “Free Ion Activity Model”. Conforme esses resultados foram verificados inibição do metabolismo do lactato e do ascorbato in vitro. Estudos de expressão gênica no paulistinha, mediante RT-PCR qualitativo e quantitativo permitiram verificar alterações no gene mitocondrial mt-co1, que pode ser compensada pela superexpressão do gene hspb11. Esses resultados sugerem que os danos induzidos pelas espécies de Mn devem estar associados à disfunção mitocondrial e do metabolismo energético, seguido da indução de estresse oxi-redutivo, o qual pode ser parcialmente revertido pela administração exógena de lactato e/ou ascorbato, sendo propostos os prováveis mecanismos. A probabilidade de que esses eventos toxicológicos aconteçam em outras espécies, incluindo os seres humanos, é sustentada principalmente pelos estudos tóxico-genômicos, dado que em outras espécies podem ser encontrados ortologos para esses genes, e especialmente para mt-co1, que poderia ser um biomarcador da toxicidade do Mn. Finalmente, sugere-se que os valores de referência de Mn em sedimentos sejam revistos em função das contribuições de frações biodisponíveis, e que esses resultados sejam considerados pelas agências ambientais do Estado em seus programas de avaliação e gerenciamentos de riscos / Manganese (Mn) is an essential element, however it may be toxic in higher than recquired physiological levels. The present work was motivated by the increased levels of this metal in the Alto do Paranapanema (ALPA, São Paulo state) hydrographic basin and to the growing amount of international evidence relating neurological disorders to excess Mn in superficial waters. Therefore, experiments were conducted in order to evaluate Mn both geochemical and neurotoxicological profiles on the developmental stages of aquatic organisms and mammaliam models as a function of metal speciation. During August 2006 to April 2007, four expeditions to ALPA were performed to collect water and sediment samples from rivers Paranapanema and Itapetininga, as well as from Jurumirim reservoir. Chemical fractioning studies showed that Mn occurs mainly in sediments (Mn bound to Fe, Mn (hydr)oxides > Mn bound to carbonates ≈ Interchangeable Mn ≈ Mn bound to silicates > Mn bound to organic matter) but in constant exchange with the liquid column, where Mn occurs as particulated metal and, in lesser amounts, as a labile metal. This distribution pattern is thought to be governed by the oxidant and alkaline conditions of this aquatic system. Also, Mn was found to be of natural origin, however posing ~ 30% of ecotoxicological risks. In vitro (neuronal cells) and in vivo (zebrafish, Danio rerio embryos) studies with the species MnCl2, Mn(II)Cit, Mn(III)Cit, Mn(III)PPi (Cit: Citrate, PPi: Pyrophosphate) suggest that Mn(II) is more toxic than Mn(III). However, independently of chemical speciation, Mn was more toxic to cerebellar glutamatergic neurons during differentiation and to zebrafish in the embryo- larval period (> 72 hours pos-fertilization), to which neuromuscular damage was observed. The most toxic species for embryos exposed for 48 h was MnCl2, but in the 120 h exposition experiment Mn(II)Cit was more toxic, suggesting that citrate mediates the toxicity, in an exception to the Free Ion Activity Model. According to these results, it was observed inhibition in the metabolism of lactate and ascorbate in vitro. Gene expression studies of zebrafish were performed by both qualitative and quantitative RT-PCR, displaying changes in the expression of the mithocondrial gene mt-co1 which may be compensated by an overexpression of hspb11 gene. These results suggest that the damage induced by Mn species may be related to mitochondrial and energy metabolism disfunction followed by induction of oxi-reductive stress, which can be partially reverted by the exogenous administration of lactate and/or ascorbate. The putative mechanisms are proposed. The possibility that these toxic events might be important to other species, humans included, is substantiated mainly by the toxicogenomics studies, since ortologs for both genes are widespread. This is especially true to mt-co1, which may be a biomarker for Mn toxicity. Finally, it is suggested that the reference values of Mn in sediments should be revised to accomodate the contributions of bioavailable fractions, and that results should be considered by official environment control agencies during their evaluation and risk management programs

Le but de cette thèse était de déterminer l’impact de deux types de nanoparticules métalliques (sulfure de cadmium – CdS - et or - Au) sur deux organismes aquatiques modèles (vers tubifex et poisson zèbre Danio rerio). L’approche a consisté à doper le sédiment de la Garonne avec les deux types de nanoparticules et caractériser l’effet de cette contamination sur les deux organismes en utilisant plusieurs marqueurs à différents niveaux d'organisation biologique (réponses biochimiques, activité de neurotransmission, génotoxicité, expression génétique et activité de bioturbation). Les effets ont été évalués après exposition aux sédiments contaminés dans des systèmes expérimentaux de types microcosmes durant une vingtaine de jours. Dans un certain nombre de cas, ce travail a révélé un effet des nanoparticules qui n’était pas dû au métal mais aux propriétés nanoparticulaires. En effet, dans le cas des nanoparticules de CdS, nous avons observé des altérations du génome ainsi que la modification de l’activité de bioturbation des vers tubifex en réponse à la contamination aux nanoparticules mais pas à celle de la forme ionique. Dans ce travail nous avons pu observer le relargage des nanoparticules d’or depuis le sédiment vers la colonne d’eau, et sa biodisponibilité potentielle pour les poissons. Ces nanoparticules provoquaient des altérations de l’ADN chez les deux organismes, la modification de l’expression de certains gènes et l’augmentation de l’activité de l’acétylcholinestérase chez le poisson zèbre. Les résultats de bioturbation n’ont pas montré d’effets des nanoparticules d’or sur le mouvement des vers. / The aim of this thesis was to determine the impact of two types of metal nanoparticles (cadmium sulphide - CdS - and gold - Au) on two aquatic models (tubifex worms and zebrafish Danio rerio). The approach has been to dope the Garonne sediment with the two types of nanoparticles and characterize the effect of this contamination on the two animals using multiple markers at different levels of biological organization (biochemical responses, neurotransmission activity, genotoxicity, gene expression and bioturbation activity). The effects were evaluated after exposure to contaminated sediment in experimental microcosms systems for twenty days. In a number of cases this work revealed an effect of the nanoparticles that was not due to metal but to the nanoparticulate properties. Indeed, in the case of CdS nanoparticles, we observed alterations in the genome as well as the modification of the bioturbation activity of worms tubifex in response to the contamination of nanoparticles but not to that of the ionic form. In this work we observed the release of gold nanoparticles from the sediment into the water column, and its potential bioavailability to fish. These nanoparticles were causing DNA damage in both organisms, modifying the expression of certain genes and increased acetylcholinesterase activity in zebrafish. Bioturbation results showed no effects of gold nanoparticles on the movement of worms.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / The presence of pharmaceuticals in the aquatic environment has long been reported for some years in various studies. However, the impact of drugs on organisms present in aquatic ecosystems is still poorly known. Thus, we investigated the effects of acute exposure to diazepam or fluoxetine on the response to acute stress in zebrafish (Danio rerio). Fish were exposed to drugs for 15 minutes and, after this period, the group designated time 0 was collected; the other groups were subjected to a stimulus of stress, which consisted in persecution of fish with a net for two minutes, and after that, were collected at the times of 15, 60 and 240 minutes. Three concentrations of diazepam 0.88 μg/L (environmental concentration) were used; 16 μg/L; and 160 μg/L, concentrations that cause behavioral effects in zebrafish. Regarding fluoxetine at concentrations of 1 μg/L, 25 μg/L and 50 μg/L (25 to 50 times the concentration of the environment, respectively) were used. Our results show that diazepam and fluoxetine inhibit the axis of stress in the zebrafish. The intermediate concentration of diazepam is able to suppress the stress response, as measured by levels of cortisol whereas the fluoxetine is able to inhibit the stress response at concentrations similar to those found in the environment. Fish with an impaired stress response loses the ability to maintain homeostasis against stress factors, since it reduces the ability to promote ionic, metabolic and behavioral adjustments necessary for such response. Thus, these data suggest that the presence of psychoactive drugs in aquatic ecosystems may cause neuroendocrine dysfunction in fish. / A presença de produtos farmacêuticos no ambiente aquático tem sido relatada há alguns anos em vários estudos. No entanto, o impacto de medicamentos sobre os organismos presentes nesses ecossistemas ainda é pouco conhecido. Assim, investigamos os efeitos da exposição aguda ao diazepam e à fluoxetina sobre a resposta ao estresse agudo em zebrafish (Danio rerio). Os peixes foram expostos aos fármacos por 15 minutos e, após esse período, o grupo denominado tempo 0 foi coletado; os demais grupos foram submetidos a um estímulo de estresse, com perseguição dos peixes com uma rede durante dois minutos, e, após, foram coletados nos tempos de 15, 60 e 240 minutos. Foram utilizadas três concentrações de diazepam a 0,88 μg/L (concentração ambiental); 16 μg/L; e 160 μg/L, concentração com efeitos comportamentais relatados em zebrafish. Em relação à fluoxetina, foram utilizadas as concentrações de 1 μg/L, 25 μg/L e 50 μg/L (25 a 50 vezes a concentração do ambiente, respectivamente). Nossos resultados demonstram que o diazepam e a fluoxetina inibem o eixo de estresse no zebrafish. A concentração intermediária de diazepam é capaz de suprimir a resposta de estresse, conforme se mediu pelos níveis de cortisol, ao passo que a fluoxetina é capaz de inibir a resposta ao estresse em concentrações semelhantes às encontradas no ambiente. Peixes com resposta de estresse prejudicada perdem a capacidade de manter a homeostase contra fatores de estresse, uma vez que reduz a capacidade de promover ajustes iônicos, metabólicos e comportamentais necessários para tal resposta. Assim, esses dados sugerem que a presença de fármacos psicoativos em ecossistemas aquáticos pode causar disfunção neuroendócrina em peixes.

A poluição da água doce no estado de São Paulo ocorre por diversas causas. Entre elas está a ineficiência do serviço de tratamento de esgoto sanitário. Alguns componentes do esgoto sanitário são desreguladores endócrinos, entre eles estão os hormônios naturais e sintéticos excretados pelos seres humanos. Estas substâncias causam modificações no sistema reprodutivo como, por exemplo, câncer, feminização, alterações na transcrição genética, alteração nas gônadas, indução à síntese de vitelogenina, entre outros. O objetivo desse trabalho foi testar a atividade endócrina das águas do rio Paraíba do Sul, em Pindamonhangaba, SP. Para tanto, amostras de água do rio foram utilizadas para a quantificação dos hormônios, 17-etinilestradiol, 17-estradiol e levonorgestrel por meio da técnica de cromatografia líquida de alta eficiência (HPLC). Além disso, foram realizados testes crônicos com peixes (Danio rerio) no interior do rio e em laboratório, e uma posterior quantificação de vitelogenina. Os resultados não indicaram concentrações detectáveis dos hormônios pelo método empregado. Entretanto, foi detectada a indução de vitelogenina nos machos de Danio rerio. Esse fato indica a atividade estrogênica da água utilizada. São necessários outros estudos para a avaliação de quais substâncias presentes na água, estão causando as alterações endócrinas nos peixes, entre eles a utilização de índices para priorizar o local inicial dessas pesquisas. Esses estudos são importantes para a conservação da biodiversidade aquática do rio Paraíba do Sul / Freshwater pollution in São Paulo state, Brazil, occurs due a several reasons. Among them there is the inefficiency of the sewage treatment service. Some sewage components are endocrine disrupters, including natural and synthetic hormones excreted by humans. These substances cause modification on reproductive system such as cancer, feminization, gene transcription and gonad alterations, vitellogenin synthesis induction, among others. The aim of this work was to evaluate the endocrine activity of the river Paraíba do Sul, at Pindamonhangaba city, Brazil. For this, river water samples were collected for the quantification of the hormones, 17- etinylestradiol, 17-estradiol and levonorgestrel by high performance liquid chromatography (HPLC). Furthermore, chronic assays were performed with fish (Danio rerio) into the river and in the laboratory, following quantification of biomarker vitellogenin. The studied hormones were not detected by employed methods. However, induction of vitellogenin in male of Danio rerio was detected indicating estrogenic activity of water. Further studies are necessary for the assessment of which substances into the water are causing the endocrine disruption in fish. These studies are important for the preservation of aquatic biodiversity of the Paraiba do Sul River

O município de Bom Repouso, região da nascente do rio Mogi-Guaçu, está localizado a sudoeste do Estado de Minas Gerais, sendo reconhecido nacionalmente pela produção de morango - o município é responsável por 40% da produção nacional - e batata inglesa - o Estado é o primeiro produtor nacional desta cultura. Esses cultivos, porém, geram impactos ambientais em função do uso excessivo de agrotóxicos. Considerando que tais produtos podem se acumular no solo e serem carreados para o ambiente aquático, cujos efeitos danosos podem se estender aos organismos aquáticos, o objetivo deste trabalho foi avaliar os impactos causados pelos agrotóxicos em sistemas naturais, por meio de análises físicas e químicas e da realização de bioensaios ecotoxicológicos com amostras de solo provenientes das duas principais culturas desenvolvidas na região (morango e batata), utilizando-se como organismos-teste juvenis da espécie Danio rerio (Cypriniformes, Cyprinidae). Os resultados mostram que a região sofre com o impacto das lavouras em função não apenas da utilização de agrotóxicos, mas também pelo uso de fertilizantes. Os bioensaios revelaram baixa toxicidade das amostras, porém efeitos sobre o crescimento e alterações histolpatológicas nas brânquias foram observados nos organismos submetidos aos testes. As alterações histológicas foram, em geral, relacionadas à proliferação celular, dilatação de capilares, deslocamento de epitélio branquial, além de aneurismas e fusão de lamelas. / Bom Repouso, region of Mogi-Guaçu river riverhead, is located in the southwest of Minas Gerais State, in Brazil, is widely recognized by the production of strawberry - the municipality is responsible for 40% of the national production - and potato - the State is the first national producer of this culture. However, the intensive use of pesticides in these cultures creates several environmental impacts. Considering that such products can be accumulated in the soil and carried into the aquatic environment, with hazardous effects being extended to the aquatic organisms, the aim of this study was to evaluate the impacts caused by these pesticides in natural systems. Physical and chemical analysis were made, as well as bioassays with soil samples proceeding from the two main cultures (strawberry and potato), using Danio rerio (Cypriniformes, Cyprinidae) juveniles as test-organisms. The results showed that the Mogi-Guaçu basin suffers not only due pesticides applications, but also due to the fertilizer use. The bioassays revealed low toxicity of the samples. Despite of it, some negative effects in the growth and histopathological alterations in the gills were observed in the organisms submitted to the tests.

Nos últimos anos o aumento do consumo de agrotóxicos em todo o mundo tem preocupado agências nacionais e internacionais em decorrência dos diversos impactos ambientais e das sérias implicações à saúde humana. Dentre os inúmeros produtos utilizados na agricultura destaca-se o agrotóxico Vertimec 18CE, indicado para 42 usos distintos, compreendendo 24 culturas, visando o combate de 17 diferentes pragas. Considerando os riscos ambientais associados ao uso de agrotóxicos, se faz necessária a realização de estudos mais abrangentes para melhor compreender as inter-relações existentes no processo de contaminação e os reais efeitos sobre a biota aquática. Nesse sentido, procurou-se, na presente pesquisa, avaliar os efeitos do Vertimec 18CE sobre Danio rerio (Cypriniformes, Cyprinidae) por meio de experimentos in situ, a partir da simulação da contaminação do ambiente aquático por água proveniente do carreamento superficial de parcelas de solo contaminadas e não contaminadas (controle), além da aplicação direta do contaminante na coluna d\'água; bem como por experimentos laboratoriais com diferentes diluições do runoff (simulando o aporte diferenciado quantitativamente), com amostras ambientais dos mesocosmos e pela avaliação da sensibilidade ao produto comercial Vertimec 18CE. Para isso foram utilizadas duas parcelas de solo com 8 \'M POT.2\' cada e inclinação de 6%, das quais uma recebeu a contaminação segundo a dose recomendada para o cultivo de morango (0,125 litros de calda por \'M POT.2\') e a outra somente aspersão com água, servindo como controle. Posteriormente foi simulada uma chuva de 20 a 30 mm e coletada a água de runoff para a execução dos experimentos in situ e laboratoriais com as diluições de runoff. Simultaneamente foram realizadas análises físicas e químicas da água de runoff e dos mesocosmos, além da caracterização física e química do sedimento do experimento in situ e das parcelas de solo utilizadas. As análises limnológicas do experimento in situ demonstraram o aumento de nutrientes (nitrogênio e fósforo), material em suspensão e turbidez, com efeitos sobre a concentração de clorofila a, feofitina, condutividade e oxigênio dissolvido. Os resultados obtidos nos testes de toxicidade indicaram diferenças entre os testes laboratoriais (com condições mais controladas) e in situ (condições mais próximas ao sistema natural), registrando-se toxicidade crônica apenas no experimento in situ, para o tratamento com contaminação direta com o agrotóxico. Não foram observados efeitos agudos ou crônicos nos experimentos laboratoriais com as diluições de runoff e nem com as amostras de água dos mesocosmos. Os efeitos tóxicos registrados nos testes de toxicidade crônica de curta duração indicam maior tempo de permanência da formulação comercial em relação ao seu princípio ativo isolado, a abamectina, demonstrando os riscos potenciais do uso do produto comercial sem estudos prévios. Quanto à sensibilidade os valores de CL50, 48h estiveram entre 3,88 e 6,13 \'mü\'l/L de Vertimec 18CE (média de 4,74 \'mü\'l/L), enquanto que os valores da CE50, 48h estiveram entre 2,46 e 5,63 \'mü\'l/L (média de 3,66 \'mü\'l/L). No teste crônico de curta duração obteve-se valores de 3,0 \'mü\'l/L; 2,0 \'mü\'l/L e 2,5 \'mü\'l/L para CEO, CENO e VC, respectivamente. / In recent years the increased of pesticides use in the world has been concerned national and international agencies as a result of various environmental impacts and the serious implications to human health. Among the many products used in agriculture, stands out the pesticide Vertimec 18CE, nominated for 42 different uses, comprising 24 cultures, aimed to combat 17 different pests. Considering the environmental risks associated with pesticide use, it is necessary to carry out further studies to better understand the interrelationships within the process of contamination and the actual effects on aquatic biota. In this sense, this study aimed to evaluate the effects of Vertimec 18CE on Danio rerio (Cypriniformes, Cyprinidae) through in situ experiments, by simulating the contamination of the aquatic environment by water from the surface runoff of contaminated and uncontaminated (control) soil, beyond the direct application of the contaminant in the water column, as well laboratory experiments with different dilutions of the runoff (simulating the contribution quantitatively different), with samples of the mesocoms and the assessment of the sensitivity to the commercial product Vertimec 18CE. For this we used two parcels of land with 8 \'M POT.2\' each and incline of 6%, one received a recommended dose contamination for the cultivation of strawberries (0.125 L per \'M POT. 2\') and the other only water spraying, as a control. Subsequently we simulated a 20 to 30 mm of rain and runoff water was collected for the addition of in situ and laboratory experiments with dilutions of runoff. Were performed physical and chemical analysis of runoff water and the mesocosms, as well as physical and chemical characterization of sediment of in situ experiment and the parcels of soil used. Limnological analyses of in situ experiment showed an increase of nutrients (nitrogen and phosphorus), suspended solids and turbidity, with effects on the concentration of chlorophyll, pheophytin, conductivity and dissolved oxygen. The results obtained in toxicity tests indicated differences between the laboratory tests (with more controlled conditions) and in situ (conditions closer to the natural system), registering only partial chronic toxicity in the in situ experiment, to treatment with direct pesticide contamination. There were no acute or chronic effects in laboratory experiments with dilutions or with runoff and water samples from mesocosms. Toxic effects reported in chronic toxicity tests indicated higher persistence of the commercial formulation in relation to its isolated active ingredient, abamectin, demonstrating the potential risks of the use of commercial product without prior studies. In relation to the sensitivity of LC50, 48h values were between 3.88 and 6.13 \'mü\'l/L Vertimec 18CE (medium value of 4.74 \'mü\'l/L), whereas the EC50, 48h values were among 2.46 and 5.63 \'mü\'l/L (medium value of 3.66 \'mü\'l/L). In the partial chronic test we obtained a values of 3.0 \'mü\'l/L, 2.0 and 2.5 \'mü\'l/L for LOEC, NOEC and CV, respectively.

A adaptação temporal é fundamental para a sobrevivência de espécies que precisam coordenar sua fisiologia e comportamentos ajustando-se a sinais externos. Ritmos biológicos não são simplesmente uma resposta às mudanças de 24 horas no ambiente físico impostas pela rotação da Terra sobre o seu próprio eixo, ao contrário, surgem a partir de um sistema de cronometragem endógeno. No teleósteo Danio rerio, ainda não foi identificada a presença de uma região que atue como relógio central; alguns estudos têm evidenciado a existência de células e tecidos que contêm relógios circadianos autônomos, fotossensíveis, comprovando um outro tipo de regulação dos ritmos circadianos onde a percepção do ambiente e o ajuste do período circadiano são efetivados diretamente em nível celular. As consequências deletérias do aumento da temperatura são impedidas, em certa medida, por uma resposta adaptativa que assegura a sobrevivência celular na presença de calor. Esta via de sobrevivência ativada por calor, conhecida como resposta ao choque térmico, é composta por uma cascata de eventos que conduzem à indução de proteínas de choque térmico (HSPs) que minimizam a lesão celular aguda. Acredita-se que os sistemas de percepção dos ciclos diários de temperatura e luminosidade sofreram as mesmas pressões seletivas em sua co-evolução, resultando em sua associação. As bases da sensação térmica estão em um grupo de canais altamente conservados, presente em todos os metazoários estudados até o momento e envolvidos em uma série de modalidades sensoriais, os canais de potencial receptor transiente (TRP); os que respondem a estímulos térmicos foram agrupados em uma subfamília e denominados termoTRPs. O objetivo deste trabalho foi investigar a influência do pulso de temperatura (33 ºC) na expressão de genes de relógio e de proteínas de choque térmico, bem como o papel do canal TRPV1, em células embrionárias de blástula de Danio rerio, denominadas ZEM-2S, submetidas a escuro constante (DD) ou ciclos claro-escuro (LD 12:12). Através de PCR em tempo real (quantitativo) demonstrou-se que as células ZEM-2S expressam os genes dos seguintes canais TRP: trpA1a, trpA1b, trpV1/2, trpV4, trpC6, trpM2, trpM4a, trpM4b/c e trpM5. Após um pulso de temperatura, observou-se um aumento no transcrito de hsp90 aa1 em células mantidas tanto em DD como em LD, sendo a expressão de hsp90 aa1 em LD, no ponto uma hora, duas vezes menor quando comparada a sua expressão no mesmo ponto temporal em DD. O pulso de temperatura não promoveu efeito em nenhum dos genes do relógio estudados (bmal1a, bmal1, bmal2, cry1a, cry1b, per1, per2) quando as células foram mantidas em DD. Porém, o transcrito de per2 aumentou em resposta ao pulso de temperatura quando as células foram sincronizadas pelos ciclos claro-escuro. A inibição do canal TRPV1 não alterou o efeito induzido pelo pulso de temperatura na expressão do gene hsp90 aa1 em células ZEM-2S mantidas em DD. Por outro lado, nossos dados permitem afirmar que o mesmo participa parcialmente na indução do aumento da expressão do gene per2 pelo estímulo térmico em células mantidas em LD, tendo em vista um decaimento significativo na resposta deste gene. Os dados obtidos neste trabalho abrem uma nova perspectiva sobre a investigação da relação temperatura e genes de relógio, colocando um novo “ator” na regulação deste fenômeno: o canal TRPV1 / Temporal adaptation is essential for the survival of species which need to coordinately adjust their physiology and behavior to external signals. Biological rhythms are not just a response to the 24 hour changes in the physical environment imposed by the rotation of the Earth around its own axis, but they arise from an endogenous timing system. In the teleost Danio rerio, there has not been identified so far a region in the nervous system that could act as a central clock; some studies have reported the existence of cells and tissues which contain photosensitive, autonomous circadian clocks, demonstrating the existence of another type of circadian rhythm regulation in which environment perception and entrainment of the circadian period are directly effected at cell level. The deleterious consequences of temperature increase are prevented by an adaptive response which assures cell survival in the presence of heat. This survival pathway activated by heat, known as response to temperature shock, is signaled by a cascade of events leading to the induction of thermal shock proteins (HSPs) which attenuate the acute cell lesion. It is believed that the systems perceiving temperature and light daily cycles were subject to the same selective pressures during their co-evolution, resulting in their association. The base of thermal sensation is a family of highly conserved channels, present in all metazoans studied to date, and involved in a variety of sensorial modalities, the transient receptor potential channels (TRP); those responding to thermal stimuli were grouped in a sub-family named thermo-TRPs. The aim of this work was to investigate the influence of a temperature pulse (33 ºC) on the expression of clock and heat shock protein genes, as well as the role of TRPV1 channel, in blastula embryonic cells of Danio rerio, named ZEM-2S, subject to constant dark (DD) or light-dark cycles (LD). Using quantitative PCR, we demonstrated that ZEM-2S cells express genes for the following TRP channels: trpA1a, trpA1b, trpV1/2, trpV4, trpC6, trpM2, trpM4a, trpM4b/c and trpM5. After the pulse of temperature, we observed an increase of hsp90 aa1 transcripts in DD as well as in LD; hsp90 aa1 expression 1 hour after the stimulus was two-fold lower in LD than in DD. Temperature pulse did not affect the expression of any of the studied clock genes (bmal1a, bmal1, bmal2, cry1a, cry1b, per1, per2), when the cells were kept in DD. However, per2 transcript increased in response to the temperature pulse when the cells were synchronized by light-dark cycles. Inhibition of TRPV1 channel did not change the effect induced by the temperature pulse on hsp90 aa1 in ZEM-2S cells kept in DD. On the other hand, our data suggest that this channel participates, at least partially, in the temperature-induced increase of per2 in cells maintained in LD, as indicated by the significant decay observed in the gene response in the presence of the inhibitor. Our results open new investigative perspective about the relationship between temperature and clock genes, placing a new “actor” in the regulation of the phenomenon: the TRPV1 channel

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For that, we used the phytotoxicity test with seeds of tomato (Lycopersicon esculentum), cucumber (Cucumis sativus) and lettuce (Lactuca sativa), brine shrimp toxicity assay (Artemia salina), and embryo-larval toxicity test zebrafish (D. rerio), considering the lethal and sublethal effects and biomarkers determinations. AMX showed no toxicity to seeds of tomato, cucumber and lettuce in relation to seed germination and root elongation endpoints. For microcrustacean A. salina, AMX did not induce significant mortality after 24 h and 48 h exposure (LC50 > 100 mg/L) and it was classified as non-toxic (not categorized) according to the Globally Harmonized System (GHS). AMX also did not cause significant mortality in embryos and larvae zebrafish during 168 h of exposure. It had no significant effect on embryos hatching and larvae equilibrium. However, AMX significantly increased the larvae size at 6.25, 12.5 and 25 mg/L. Catalase (CAT), glutathione S-transferase (GST) and lactate dehydrogenase (LDH) activities in embryos and larvae of zebrafish were inhibited at 12.5 mg/L of AMX, 6.25, 12.5, 25, 50 and 100 mg/L of AMX and 1.5, 3.0, 6.25 and 12.5 mg/L of AMX, respectively. Therefore, AMX showed no significant acute toxicity to tested organisms, but it induced sublethal effects on larvae zebrafish in concentrations greater than those found in the aquatic environment, indicating that long-term chronic exposures must be investigated. / Os fármacos e insumos farmacêuticos podem ser introduzidos no ambiente de forma direta, ou seja, através do descarte doméstico ou por efluentes da indústria farmacêutica, e ainda indiretamente, por meio da excreção humana e animal. Os antibióticos são considerados contaminantes emergentes, uma vez que são detectados em concentrações muito baixas no ambiente e seus efeitos sobre o ambiente e saúde humana permanecem incertos. Os β- lactâmicos representam mais de 70% dos antibióticos consumidos no Brasil. Assim, dentro deste contexto, este trabalho propôs avaliar o impacto ambiental do antibiótico amoxicilina (AMX) em diferentes organismos, considerando a sua presença nos recursos hídricos. Para tanto foram utilizados os ensaios de fitotoxicidade com sementes de tomate (Lycopersicon esculentum), pepino (Cucumis sativus) e alface (Lactuca sativa) e de toxicidade aguda com Artemia salina, assim como o teste com o estágio embriolarval de zebrafish (Danio rerio), considerando os efeitos letais, subletais e atividade de biomarcadores enzimáticos. A AMX não foi tóxica para as sementes de tomate, pepino e alface, não apresentando diferenças estatísticas significativas para os parâmetros de germinação das sementes e do desenvolvimento das raízes. Para o microcrustáceo A. salina, a AMX não induziu mortalidade significativa com valores de CL50 maior que 100 mg/L para 24 h e 48 h de exposição, sendo classificada como não tóxica (não categorizada) de acordo com o Globally Harmonized System (GHS). A AMX não provocou mortalidade significante nos embriões e larvas de zebrafish durante as 168 h de exposição, assim como não alterou significativamente a eclosão dos embriões e o equilíbrio de larvas de zebrafish. Entretanto, o antibiótico aumentou significativamente o tamanho das larvas desse peixe nas concentrações de 6,25; 12,5 e 25 mg/L. As atividades da catalase (CAT), da glutationa Stransferase (GST) e da lactato desidrogenase (LDH) de embriões e larvas de peixezebra foram inibidas significativamente nas exposições à 12,5 mg/L de AMX, 6,25; 12,5; 25; 50 e 100 mg/L de AMX e 1,5; 3,0; 6,25 e 12,5 mg/L de AMX, respectivamente. Portanto, o antibiótico AMX não apresenta toxicidade aguda relevante para os organismos testados, mas causa alguns efeitos subletais em larvas de zebrafish em concentrações superiores às encontradas no ambiente aquático, o que indica a necessidade de se investigar exposições a esse composto a longo prazo.