Orientador: Flávio Henrique Caetano / Coorientadora: Karen Cristiane Martinez de Moraes / Banca: Maria Izabel Souza Camargo / Banca: Solange Aparecida Rossini de Oliveira / Resumo: Devido ao crescente impacto ambiental que grande parte de corpos d'água no Brasil vem sofrendo, tornam-se cada vez mais necessários estudos sobre as alterações causadas nesses ambientes. Dentre as substâncias contribuintes de tais alterações, destacam-se os detergentes biodegradáveis, que têm sido alvo de diversos trabalhos e, em específico, o alquilbenzeno sulfonato linear (LAS), o qual representa um dos surfactantes aniônicos mais utilizados do mercado. Em se tratando de meio aquático, já é sabida a importância das brânquias para trocas gasosas, alimentação e osmorregulação, bem como biomarcador. Lembrando que os rastros branquiais fazem parte das brânquias e que desempenham um papel importante na retenção e deglutição do alimento e, assim como os filamentos branquiais, na osmorregulação; e também a importância do fígado como principal órgão no processo de detoxificação de xenobióticos, e por isso está sujeito a alterações, uma vez que este normalmente acumula concentrações mais elevadas de substâncias tóxicas (MADUENHO et al., 2008). Este projeto pleiteou investigar as prováveis alterações morfofisiológicas (histológicas, histoquímicas e ultramorfológicas) nos rastros branquiais e no acúmulo de grânulos de lipofuscina no fígado em Prochilodus lineatus (curimbatá), quando em contato direto e constante ao contaminante. Este estudo visou também realizar uma análise molecular de expressão do gene relacionado ao acúmulo de lipofuscina e então avaliar a sensibilidade e a relevância de tais efeitos no envelhecimento precoce do fígado. Os resultados demonstram efeitos morfológicos que afetam parâmetros fisiológicos após exposição ao LAS, detectados logo nos primeiros dias de tratamento. Dentre estes, destacam-se alterações estruturais do epitélio, variação das células de muco, ambas acometidas nos .. (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: Global pollution has been affecting the most of our water bodies and therefore it has turned our attention to the importance of more studies about disturbances in these environments. Among the substances that contribute to such changes, we highlight the biodegradable detergents, which have been foccus of several works and, specifically, the Linear Alkylbenzene Sulfonate (LAS), which represents one of the most commonly used anionic surfactants on the market. Concerning to aquatic environment, it is already known the importance of gills for gas exchange, feeding, osmoregulation and biomarker as well. Regarding that gill rakers belong to gills and play an important role in retention and food swallowing and, like the gill filaments, in osmoregulation; also the importance of the liver like the main organ in xenobiotic detoxification process, and therefore it is subjected to changes, since this usually accumulates higher concentrations of toxic substances (MADUENHO et al., 2008). Our project aimed to investigate the likely morphophysiological alterations (histological, histochemical and ultra-morfphological) in gill rakers and the lipofuscin accumulation in Prochilodus lineatus (curimbatá), when in direct and constant contact to contaminants. We also wished to accomplish molecular analysis of gene expression related to lipofuscin accumulation and then evaluate sensitivity and importance of such effects in liver premature aging. Results show morphological alterations affecting physiological parameters after exposure to contaminant, immediately detected during the beginning of treatment. Among them, we stand out structural changes in epithelium, variation in mucus cells, both them affected in gill rakers and also in lipofuscin accumulation in the liver together with gene expression enlargement, further worsening according to increased exposure time and to higher surfactant concentration / Mestre

Submitted by Dominick Jesus (dominickdejesus@hotmail.com) on 2015-06-16T20:14:14Z No. of bitstreams: 2 Tese_Rafael Mendonça Duarte.pdf: 2065315 bytes, checksum: 4ad18a7f6d87cd43d838c30230b03f3a (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) / Made available in DSpace on 2015-06-16T20:14:14Z (GMT). No. of bitstreams: 2 Tese_Rafael Mendonça Duarte.pdf: 2065315 bytes, checksum: 4ad18a7f6d87cd43d838c30230b03f3a (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Previous issue date: 2013-02-21 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / The mechanisms of Na+ transport in gills of Amazonian fish species remains poorly understood, particularly regarding to the physiological adjustments involved in adaptation to the singular environmental conditions of Amazon waters. The aim of the present study was analyze the physiological mechanisms involved in Na+ transport in gills of different Amazonian fish species, at both natural and laboratory conditions. Therefore, we evaluated the influence of water physical and chemical conditions on Na+ unidirectional fluxes and Na+ uptake kinetic properties of fishes, as well as on Na+/K+-ATPase and H+-ATPase activity, looking for intraespecific and interespecific adjustments in Na+ transport according to environmental conditions. The responses in branchial Na+ transport were strongly related to H+-ATPase activity, suggesting that this enzyme plays a importante role in the maintenance of the ionic and acid-base balance in the studied fish species during the process of acclimatization and acclimation to acidic conditions ion-poor conditions. However, others Na+ transporters seems to be involved in branchial transport of Na+, particularly in Hyphessobrycon copelandi during acute exposure to higher temperatures. There was also seen that differences in controlling gill permeability modulate the tolerance of some cichlid fish species, as Pterophyllum scalare and Symphysodon discus, to ionoregulatory disturbances from the exposure to acidic water and ion-poor conditions. Moreover, intraspecific and interspecific variation in the response of H+-ATPase activity, and in a lower extent to the Na+/K+-ATPase activity, were associated with adaptive adjustments of fish to the natural environmental conditions founded in streams of the Rio Negro basin. / Os mecanismos de transporte de Na+ nas brânquias de peixes da Amazônia permanece pouco estudado, particularmente no que se refere aos ajustes fisiológicos relacionados à adaptação às condições ambientais peculiares das águas da região. O presente estudo teve como objetivo analisar os mecanismos fisiológicos relacionados ao transporte de Na+ nas brânquias de diferentes espécies de peixes da Amazônia, em condições naturais e em laboratório. Para tanto, foi avaliada a influencia das condições físicas e químicas da água no fluxo unidirecional e propriedades cinéticas para a absorção de Na+ dos animais, assim com a atividade da Na+/K+-ATPase e H+-ATPase, verificando a presença de ajustes intra e interespecíficos na regulação do transporte de Na+ em função das condições ambientais. As respostas no transporte branquial de Na+ foram fortemente relacionadas a atividade da H+-ATPase, sugerindo que essa enzima exerce um papel na manutenção do equilíbrio iônico e ácido base das espécies estudadas durante os processos de aclimatização e aclimatação a condições ácidas e com baixa disponibilidade iônica. Contudo, outros transportadores parecem estar envolvidos no transporte branquial de Na+, particularmente em Hyphessobrycon copelandi durante a exposição aguda a maiores temperaturas Foi observado também que diferenças no controle da permeabilidade branquial influenciam na tolerância de alguns ciclídeos, como Pterophyllum scalare e Symphysodon discus, a distúrbios ionoregulatórios decorrentes da exposição a águas ácidas e pobre ionicamente. Além disso, variações intraespecíficas e interespecíficas na regulação da atividade da H+-ATPase, e em menor grau da Na+/K+-ATPase, foram associadas a ajustes adaptativos dos peixes às condições ambientais naturais de igarapés da bacia do Rio Negro.

Made available in DSpace on 2016-06-02T19:32:04Z (GMT). No. of bitstreams: 1 4598.pdf: 21229190 bytes, checksum: 17f7b7e0658d91da0cfc8b83c76230cd (MD5) Previous issue date: 2012-05-30 / Financiadora de Estudos e Projetos / Recent studies have shown that since 1990, there was an abrupt and substantial increase in the concentrations of phenanthrene in the aquatic environment, due mainly to the increase of activities including petroleum derivatives. This study determined the acute toxicity (LC50;96h) of phenanthrene to Prochilodus lineatus and investigated its effects on gills and kidneys of this species when exposed to sublethal concentrations of phenanthrene (corresponding to 1/100 to 1/50 and 1/5 of LC50;96h) for 24 and 96h, using biochemical, morphological, osmo-ionic, hematological and genetics biomarkers. After the experimental periods, blood samples were obtained via caudal punction for analysis of plasma, haematological and genetics variables, and samples of gills and kidneys were collected and fixed for morphological analysis or frozen for biochemical analysis. Phenanthrene can be considered moderately toxic to P. lineatus because the estimated LC50;96h was 1.013 mg L-1. Sublethal exposure to phenanthrene (200μg.L-1; LC50/5), especially after 96 hours, caused significant changes in almost all parameters: morphological, biochemical, genotoxic, osmo-ionic and heamatological. The osmo-ionic changes (increase of osmolality and ion Na+, and no variation of ion Cl-) suggested a osmo-ionic unbalance, which was confirmed by the results observed in the activity of enzymes involved in osmoregulation (NKA and AC) on gills and kidneys (increase of NKA in gills and kidneys, and increase of AC in kidneys), and also by the changes in the number of chloride cells mainly in kidneys, wich showed an increase. Furthermore, histopathological changes were found in the gills and kidneys.The responses of the heamatological variables evidenced an attempt to improve the oxygen uptake by the gills and inflammatory processes caused by the contaminant. In the enzymes of oxidative stress analyzed, both the inhibition in CAT and SOD activities, and the lack of changing in mechanisms of GPx, GSH and GST in the gills of these animals, led to an unbalance between the antioxidants and pro-oxidant levels and then, a lipid peroxidation. In conclusion, the changes observed in these animals (200μg.L-1) can have adverse affects on your health, once there will be an energetic deviation to restore the normal conditions of the organism, to detriment of other functions such as growth and reproduction, besides the possibility of exhaustion occurs in these animals if environment remain contaminated, thereby increasing the risk of disease and thus the mortality in these individuals. / Estudos recentes têm mostrado que, a partir de 1990, houve um aumento abrupto e substancial das concentrações de fenantreno no ambiente aquático, em consequência, principalmente, do aumento das atividades com derivados de petróleo. Neste estudo foi determinada a toxicidade aguda (CL50;96 h) do fenantreno para a espécie Prochilodus lineatus (Teleostei, Prochilodontidae) e investigado o seu efeito sobre as brânquias e rins posteriores desta espécie quando exposta a concentrações subletais (correspondentes a 1/100, 1/50 e 1/5 da CL50;96h) durante 24 e 96 h, utilizando biomarcadores bioquímicos, morfológicos, osmo-iônicos, hematológicos e genéticos. Após os períodos experimentais, amostras de sangue foram obtidas, via punção caudal, para análise de variáveis plasmáticas, hematológicas e genotóxicas, e amostras de brânquias e rins foram coletadas e fixadas para análises morfológicas ou congeladas para análise bioquímica. O fenantreno pode ser considerado moderadamente tóxico para o P. lineatus, pois a CL50;96h estimada foi 1,013 mg.L-1. A exposição subletal ao fenantreno na concentração de 200 μg.L-1 (CL50/5), principalmente no período de 96 horas, provocou alterações significativas nos parâmetros morfológicos, bioquímicos, genotóxicos, osmo-iônicos e hematológicos. As alterações osmo-iônicas (aumento da osmolalidade e do íon Na+, e íon Cl- sem variação) sugeriram um desequilíbrio osmo-iônico, o qual foi confirmado com os resultados observados na atividade das enzimas envolvidas na osmorregulação (NKA e AC) em brânquias e rins (aumento da NKA em brânquias e rins, e aumento da AC nos rins ), e com as alterações no número de células-cloreto principalmente nos rins, os quais apresentaram um aumento. Além disso, ocorreram alterações histopatológicas branquiais e renais. As respostas hematológicas evidenciaram uma tentativa do organismo de melhorar a captação de oxigênio nas brânquias, além de respostas a processos inflamatórios provocados pelo contaminante. Quanto as enzimas de estresse oxidativo analisadas, tanto a inibição nas enzimas CAT e SOD, quanto a não alteração dos mecanismos das GPx, GST e GSH nas brânquias destes animais, levaram a um desequilíbrio entre os níveis de antioxidantes e próoxidantes e então a uma peroxidação lipídica. Em conclusão, as alterações observadas podem provocar efeitos adversos à saúde dos animais deste grupo (200 μg.L-1) de modo que, ocorrerá um desvio energético para restaurar as condições normais do organismo em detrimento de outras funções como crescimento e reprodução, além da possibilidade de ocorrer exaustão nestes animais se o ambiente permanecer contaminado, aumentando assim o risco de doenças e consequentemente a mortalidade dos indivíduos.

Made available in DSpace on 2016-06-02T19:22:09Z (GMT). No. of bitstreams: 1 5435.pdf: 6759551 bytes, checksum: 30f1a271b87c9c6dcc0cd782332072a0 (MD5) Previous issue date: 2013-08-01 / Universidade Federal de Sao Carlos / In the Amazon basin, the Osteoglossiforme order is represented by the species Osteoglossum ferreirai, O. bicirrhosum and Arapaima gigas. Although belonging to the same order, these species show different modes of breathing; while Osteoglossum ssp. is an obligatory water breather, A. gigas shows a gill remodeling during its development, which causes changes in the osmorespiratory compromise with implications for the gill functions which turns more related to the ion exchanges. The rivers of the Amazon basin have different physicochemical features. While the white water rivers (WW) are slightly alkaline and its waters are considered "soft", black water rivers (BW) are practically distilled" having an acidic pH. Such different characteristics between these waters leads to hypothesize that black water rivers can act as an hydrographic barrier, containing the spread of some species. This can be observed in the distribution of some amazonian fish since there are several species unique from black waters while other species are distributed in white and black waters as others only in white waters. In Osteoglossiformes, data from literature suggest O. bicirrhosum as a fish from white water, while A. gigas can be found in black water rivers as white water lakes. This study tested the hydrographic barrier hypothesis exposing the animals in the Amazonian waters and observing responses of ionic fluxes, proliferation of mitochondria rich cells (MRCs), responsible for regulating ion, the presence of mucous cells (MCs) and changes in morphology functional gills.In A. gigas 2000 g there is a fast recovery from ion losses so probably there is no influence of the hydrographic barrier for this specie. Comparing A. gigas and O. bicirrhosum, these fishes are able to ion regulation iin white water environments, mostly by the ion uptake showed in 3 hours. Data from immunohistochemistry for NKA enzyme of MRCs and morphometric data (CRMsFA and density) of these cell indicates that A. gigas 2000g have the gill functions related to ion regulation. About the ion regulation pattern and functional morphology there are similarities between O. bicirrhosum and 200g A. gigas however O. bicirrhosum did not showed the same potential to recovery ion losses as A. gigas. / Os rios da bacia amazônica apresentam diferentes características físico-químicas: de modo que rios de água preta podem atuar como uma barreira hidrográfica, contendo a dispersão das espécies. Nesta bacia, a ordem Osteoglossiforme, representada pelas espécies Osteoglossum ferreirai, O. bicirrhosum e Arapaima gigas, há modos de respiração distintos; Osteoglossum spp. é um respirador aquático obrigatório e A. gigas apresenta um remodelamento branquial ao longo de seu desenvolvimento, o que acarreta mudanças no compromisso osmorrespiratório com implicações para as funções branquiais, que se relacionam principalmente às trocas iônicas e a respiração. Na distribuição destas espécies O. bicirrhosum é uma espécie de água branca, enquanto que A. gigas pode ocupar rios de água preta e lagos de água branca. O presente estudo teve como objetivo avaliar alterações e características do compromisso osmorregulatório de duas espécies de Osteoglossiformes (O. bicirrhosum e A. gigas) expondo-as às diferentes águas amazônicas de forma a investigar o efeito da barreira hidrográfica por água preta. Exemplares de A. gigas foram divididos em dois grupos, considerando os estágios distintos de morfologia branquial; um grupo com peixes menores (200 g), nos quais a morfologia branquial é semelhante à de peixes respiradores aquáticos e outro grupo de peixes maiores (2000 g). Exemplares grandes de A. gigas 2000 g apresentam uma rápida recuperação das perdas iônicas em água preta de modo que infere-se que estes animais não devem sofrer influência da barreira hidrográfica de rios de água preta na dispersão da espécie. Comparativamente A. gigas e O. bicirrhosum apresentam uma capacidade íon-regulatória bem eficiente em ambientes de água branca, principalmente pela retomada de íons (influxo de íons). Dados imunohistoquímicos para marcação da enzima Na+/K+-ATPase e os dados morfométricos de área fracional de células ricas em mitocôndrias e densidade de células ricas em mitocôndrias indicam que exemplares grandes de A. gigas o compromisso osmorrespiratório é deslocado para processos de regulação de íons. O número de células ricas em mitocôndrias foi menor provavelmente devido ao aumento da barreira de difusão de gases Quanto ao padrão de regulação iônica e morfologia funcional há similaridades entre O. bicirrhosum e A. gigas menores, 200g, entretanto O. bicirrhosum não apresenta o mesmo potencial de recuperação das perdas de íons que A. gigas.

Made available in DSpace on 2016-06-02T19:22:47Z (GMT). No. of bitstreams: 1 DissTRB.pdf: 1198741 bytes, checksum: 56d2925d55b145551afef35d6a8e9f5d (MD5) Previous issue date: 2006-12-22 / Universidade Federal de Sao Carlos / The xenobiotics influxes into the aquatic systems are continuous increasing in Brazil due to their use in the agriculture and to control insects in aquaculture. In the present study was evaluated if the exposure of the freshwater teleost fish matrinxã (Brycon cephalus) to sublethal concentration of the organophosphorus pesticides methylparathion (MP) induce morphofunctional changes in the interrenal cells and in the gills as well as metabolic changes in this species. Specimens of matrinxã were divided in two groups with 7 animals in each one and kept in aquarium with 200L. One of them was the control group and was kept in water without the presence of MP and the other was the MP group and was exposed to 2 ppm of methyl parathion during 96 hours. Food was suspended for both groups 24 hours before the transference of fish to their respective aquarium and fish were maintained 12 hours in the aquarium for acclimatizing before experiments. Fish exposed to MP reduced the swimming activity and histological changes were observed in the interrenal cells as increasing of cell and nucleus areas and also the ration nucleus area/cellular area indicating an increase of cell activity, which cortisol is the major corticoid produced by these cells. Plasma cortisol also increased in fish exposed to MP. The histological changes in the gills were classified as slight to moderate. The hematological analysis support it hypothesis as no change was found in the blood hematology and in their indexes. Glucose concentration in plasma increased in fish exposed to MP while it decreased in the liver. Lactate concentration decreased in plasma and liver of animals exposed to MP suggesting an absence of internal hypoxia and supports the indication that the gill function was partially maintained. Piruvate concentration did not change, but the ammonia levels increased in plasma and liver in fish exposed to 96h to MP. These results suggest that gluconeogenesis occurred and the high level of glucose was kept high to maintain the energy supply to tissues. In conclusion, the results evidenced that the exposure to 2 ppm of methyl parathion caused an increase of area of interrenal cells suggesting the activation of Hypothalamic-Pituitary-Interrenal axis e slight to moderate changes in the gill tissues although they partially kept their function. The changes in liver metabolism are probably related to the increase of energy demand of fish. / A introdução de xenobióticos no ambiente aquático é cada vez mais frequente no Brasil, tanto em campos agrícolas, como no tratamento de tanques de cultivo de peixes. No presente estudo foi verificado se o peixe teleósteo de água doce matrinxã (Brycon cepahlus) quando exposto a uma dose subletal do organofosforado metil paration (MP) sofre alterações morfofuncionais nas células interrenais, brânquias e se há alterações metabólicas nesta espécie. Exemplares de matrinxã juvenis foram separados em dois grupos de 7 animais em aquários de 200 L: um grupo controle mantido sem a presença do organofosforado e o outro grupo foi exposto a 2 ppm de metil paration durante 96 horas. Ambos os grupos tiveram a alimentação suspensa 24 horas antes da transferência para os respectivos aquários-teste, onde permaneceram por 12 horas para aclimatação antes do início do experimento. Os peixes expostos ao MP apresentaram diminuição na atividade natatória e foram observadas alterações histológicas nas células interrenais como aumento da área das células, de seus respectivos núcleos e, também da razão área nuclear/área celular, indicando aumento na atividade dessas células, cujo principal produto é o hormônio cortisol que também aumentou significativamente nesses animais. As alterações histológicas nas brânquias foram classificadas como de grau leve para moderada. As análises hematológicas corroboram o fato acima, pois, não houve alterações nas variáveis sanguíneas e nem nos índices hematimétricos. A concentração de glicose plasmática aumentou nos animais expostos ao MP, enquanto a concentração diminui no fígado desses animais indicando um efeito glicemiante por parte do fígado. As concentrações de lactato diminuíram tanto no plasma como no fígado dos animais expostos ao MP o que sugere a ausência de um quadro de hipóxia e corrobora com a indicação de que o funcionamento das brânquias foi mantido. As concentrações de piruvato permaneceram sem alterações significativas mas os níveis de amônia aumentaram no plasma e no fígado dos animais expostos a 2 ppm de MP durante 96 horas. Estes resultados sugerem que ocorreu um processo de neoglicogênese de forma a manter um nível de glicose suficiente para a manutenção de um aporte energético para os tecidos. Os resultados mostraram que a exposição de matrinxã a 2 ppm ao metilparation embora seja subletal causa aumento da área das células interrenais, sugerindo ativação do eixo hipotálamo-hipófise-interrenal e alterações de leve a moderada nas brânquias que apesar disso mantem parcialmente suas funções. As alterações no metabolismo do tecido hepático pode estar associado a demanda de energia para o metabolismo.

Made available in DSpace on 2016-06-02T19:22:47Z (GMT). No. of bitstreams: 1 DissTRB.pdf: 1201506 bytes, checksum: 31e2d726059b1956a6c0aa5539406814 (MD5) Previous issue date: 2006-12-22 / Universidade Federal de Sao Carlos / The xenobiotics influxes into the aquatic systems are continuous increasing in Brazil due to their use in the agriculture and to control insects in aquaculture. In the present study was evaluated if the exposure of the freshwater teleost fish matrinxã (Brycon cephalus) to sublethal concentration of the organophosphorus pesticides methylparathion (MP) induce morphofunctional changes in the interrenal cells and in the gills as well as metabolic changes in this species. Specimens of matrinxã were divided in two groups with 7 animals in each one and kept in aquarium with 200L. One of them was the control group and was kept in water without the presence of MP and the other was the MP group and was exposed to 2 ppm of methyl parathion during 96 hours. Food was suspended for both groups 24 hours before the transference of fish to their respective aquarium and fish were maintained 12 hours in the aquarium for acclimatizing before experiments. Fish exposed to MP reduced the swimming activity and histological changes were observed in the interrenal cells as increasing of cell and nucleus areas and also the ration nucleus area/cellular area indicating an increase of cell activity, which cortisol is the major corticoid produced by these cells. Plasma cortisol also increased in fish exposed to MP. The histological changes in the gills were classified as slight to moderate. The hematological analysis support it hypothesis as no change was found in the blood hematology and in their indexes. Glucose concentration in plasma increased in fish exposed to MP while it decreased in the liver. Lactate concentration decreased in plasma and liver of animals exposed to MP suggesting an absence of internal hypoxia and supports the indication that the gill function was partially maintained. Piruvate concentration did not change, but the ammonia levels increased in plasma and liver in fish exposed to 96h to MP. These results suggest that gluconeogenesis occurred and the high level of glucose was kept high to maintain the energy supply to tissues. In conclusion, the results evidenced that the exposure to 2 ppm of methyl parathion caused an increase of area of interrenal cells suggesting the activation of Hypothalamic-Pituitary-Interrenal axis e slight to moderate changes in the gill tissues although they partially kept their function. The changes in liver metabolism are probably related to the increase of energy demand of fish. / A introdução de xenobióticos no ambiente aquático é cada vez mais frequente no Brasil, tanto em campos agrícolas, como no tratamento de tanques de cultivo de peixes. No presente estudo foi verificado se o peixe teleósteo de água doce matrinxã (Brycon cepahlus) quando exposto a uma dose subletal do organofosforado metil paration (MP) sofre alterações morfofuncionais nas células interrenais, brânquias e se há alterações metabólicas nesta espécie. Exemplares de matrinxã juvenis foram separados em dois grupos de 7 animais em aquários de 200 L: um grupo controle mantido sem a presença do organofosforado e o outro grupo foi exposto a 2 ppm de metil paration durante 96 horas. Ambos os grupos tiveram a alimentação suspensa 24 horas antes da transferência para os respectivos aquários-teste, onde permaneceram por 12 horas para aclimatação antes do início do experimento. Os peixes expostos ao MP apresentaram diminuição na atividade natatória e foram observadas alterações histológicas nas células interrenais como aumento da área das células, de seus respectivos núcleos e, também da razão área nuclear/área celular, indicando aumento na atividade dessas células, cujo principal produto é o hormônio cortisol que também aumentou significativamente nesses animais. As alterações histológicas nas brânquias foram classificadas como de grau leve para moderada. As análises hematológicas corroboram o fato acima, pois, não houve alterações nas variáveis sanguíneas e nem nos índices hematimétricos. A concentração de glicose plasmática aumentou nos animais expostos ao MP, enquanto a concentração diminui no fígado desses animais indicando um efeito glicemiante por parte do fígado. As concentrações de lactato diminuíram tanto no plasma como no fígado dos animais expostos ao MP o que sugere a ausência de um quadro de hipóxia e corrobora com a indicação de que o funcionamento das brânquias foi mantido. As concentrações de piruvato permaneceram sem alterações significativas mas os níveis de amônia aumentaram no plasma e no fígado dos animais expostos a 2 ppm de MP durante 96 horas. Estes resultados sugerem que ocorreu um processo de neoglicogênese de forma a manter um nível de glicose suficiente para a manutenção de um aporte energético para os tecidos. Os resultados mostraram que a exposição de matrinxã a 2 ppm ao metilparation embora seja subletal causa aumento da área das células interrenais, sugerindo ativação do eixo hipotálamo-hipófise-interrenal e alterações de leve a moderada nas brânquias que apesar disso mantem parcialmente suas funções. As alterações no metabolismo do tecido hepático pode estar associado a demanda de energia para o metabolismo.

Orientador: Flavio Henrique Caetano / Coorientador: Bruno Fiorelin Pereira / Banca: Wagner dos Santos Mariano / Banca: Maria Izabel Souza Camargo / Resumo: A Baccharis dracunculifolia, popularmente conhecida como alecrim do campo, merece destaque por apresentar promissor potencial terapêutico. Os extratos de folhas desta planta são utilizados para tratar distúrbios do fígado e digestivo, dentre outros. Este estudo teve como objetivo avaliar os efeitos tóxicos do extrato alcoólico de B. dracunculifolia em órgãos de peixes. Dos 60 indivíduos (Prochilodus lineatus), 32 foram utilizados em dois grupos experimentais em duplicatas Controle (ração sem aditivo-alecrim) e Grupo alecrim (ração com aditivo-alecrim). Após o tratamento (21 dias) realizou-se 2 coletas com 14 e 21 dias. As alterações histológicas e histoquímicas foram avaliadas pelo Valor Médio de Alteração (VMA), Índice de Alteração Histológica (IAH) e software ImageJ®. IAH e o VMA mostraram que o extrato causa danos leves no fígado e brânquias, entretanto significativos somente no fígado. A análise histoquímica nas brânquias e rastros branquiais demonstraram o aumento de diferentes tipos de muco substâncias produzidas pelas células mucosas. As análises de muco e histomorfométrica do estômago e da porção mediana do intestino posterior demonstraram um aumento na altura, altura total e largura das vilosidades da porção mediana do intestino posterior e altura total e espessura da camada muscular do estômago. Os resultados evidenciam que a ingestão do extrato da B. dracunculifolia pode promover alterações significativas nas brânquias, fígado, intestino e estômago da espécie estud... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: Baccharis dracunculifolia, popularly known as field rosemary, deserves to be highlighted because it presents promising therapeutic potential. The leaf extracts of this plant are used to treat liver and digestive disorders, among others. This study aimed to evaluate the toxic effects of alcoholic extract of B. dracunculifolia on fish organs. Of the 60 individuals (Prochilodus lineatus), 32 were used in two experimental groups in duplicates Control (ration without additive-rosemary) and Group rosemary (ration with additive-rosemary). After the treatment (21 days) 2 collections were performed with 14 and 21 days. Histological and histochemical changes were evaluated by the Mean Value of Alteration (MVA), Histological Alteration Index (HAI) and ImageJ® software. HAI and MVA have shown that the extract causes mild damage to the liver and gills, however significant only in the liver. Histochemical analysis in the gills and gill tracts demonstrated the increase of different types of mucus substances by mucosal cells. The analysis of mucus and histomorphometric of the stomach and the medial portion of the posterior intestine demonstrated an increase in height, total height and width of the villi of the mid portion of the posterior intestine and total height and thickness of the muscular layer of the stomach. The results evidenced that the ingestion of the extract of B. dracunculifolia can promote significant alterations in the gills, liver, intestine and stomach of the studied specie... (Complete abstract click electronic access below) / Mestre

Animais presentes em regiões de maior contaminação apresentam diferenças fisiológicas, quando comparados com animais de regiões menos contaminadas, provavelmente permitindo a sua sobrevivência em ambientes poluídos. Assim, o objetivo da tese foi caracterizar o transporte de cádmio em brânquias e hepatopâncreas de Ucides cordatus, como também comparar o transporte nestes órgãos, em animais de regiões poluídas (Itanhaém) e não poluídas (Juréia), além de analisar a porcentagem de ácidos graxos na membrana, níveis de metalotioneína (MT), lipoperoxidação (LPO) e mecanismo de acúmulo do metal. Assim, as células de brânquias anteriores (BA), posteriores (BP) e hepatopâncreas (H) foram separadas. Em seguida, realizou-se o transporte de cádmio em BA, BP, e em cada tipo celular do H, com ou sem a utilização de inibidores; o mesmo procedimento foi utilizado para caracterizar o transporte de cádmio em cada região estudada. Também foram analisadas a porcentagem de ácidos graxos, níveis de MT, LPO e mecanismos de detoxificação de cádmio. Observou-se um maior transporte através de canais de cálcio e trocadores Na+/Ca2+ em BP e nas células E, R e F de H, pois são células específicas para as trocas iônicas. Em animais de regiões poluídas, observou-se um maior transporte que ocorreu nos mesmos parâmetros, devido aos tipos celulares específicos envolvidos. Em animais de regiões contaminadas verificou-se maior porcentagem de MUFA em hepatopâncreas, acarretando em menor fluidez na membrana, e maior índice de LPO, devido ao estresse causado pela presença do contaminante no meio. Já em animais de regiões não poluídas, observou-se maior porcentagem de PUFA, com maior fluidez na membrana, e maior quantidade de MT, principalmente no hepatopâncreas, resultando na detecção de pequenas alterações ambientais. Nas brânquias, o cádmio se acumula em organelas intracelulares, enquanto em hepatopâncreas se ligam a MTs do citoplasma celular. Portanto, acredita-se que estes animais apresentaram diferentes mecanismos fisiológicos que permitiram a sua sobrevivência na região poluída / Animals resident in regions polluted by metals must have physiological mechanisms for survival, compared with animals from unpolluted regions. Therefore, the objective of this study was to characterize cadmium transport in gills and hepatopancreas of Ucides cordatus, and to compare this transport in animals from polluted (Itanhaém) and unpolluted (Juréia) regions. In addition, the animals were analyzed for cell membrane fatty acids composition, metallothionein levels (MT), lipid peroxidation (LPO) and mechanisms of accumulation of intracellular Cd. The anterior gills (BA), posterior gills (BP) and hepatopancreas (H) cells were separated. After, the transport of cadmium was realized in BA, BP and in each cellular type of H, with or without various inhibitors present. The same approach was utilized to characterize cadmium transport from crabs of polluted and unpolluted regions: fatty acids composition, MT levels, LPO and cadmium detoxification mechanisms were also analyzed. An increase in the transport of cadmium was observed through calcium channels and Na+/Ca2+ exchangers, in BP and in E, R and F cells of H, probably because they are specific cells for ion transport. In animals from polluted regions, we observed an increase in cell cadmium transport when compared with animals from unpolluted regions. Animals from polluted environments also presented more MUFA in H, leading to lower membrane fluidity, and higher LPO, probably due to the stress caused by pollution. In animals from unpolluted regions, we observed more PUFA in the plasma membrane, resulting in higher membrane fluidity, and more MT levels, mainly in H. In gills, intracellular cadmium accumulation occurred in organelles, whereas in H, Cd binding to MT in cellular cytoplasm was more evident. Therefore, we believe that animals from metal polluted environments present the above-described physiological mechanisms to deal with Cd, allowing their survival in this environment

O impacto dos metais na fisiologia de peixes tem sido considerado preocupante, pois são contaminantes críticos nos ecossistemas aquáticos devido ao seu alto potencial de entrar no organismo, acumular-se e ser transferido na cadeia trófica e muitos estudos têm demonstrado os efeitos sobre várias funções em animais, quando expostos a estes metais. O rio Paraíba do Sul vem apresentando concentrações de alumínio (Al) e manganês (Mn) acima dos valores permitidos pela legislação Brasileira e, além disso, fatores abióticos tais como a acidez da água, podem contribuir para alteração do potencial de toxicidade, podendo acarretar em danos à biota aquática. As respostas desencadeadas pelos animais a estas mudanças ambientais podem levá-los a um estado de estresse, que é altamente energético devido à realocação de substratos inicialmente destinados às atividades de elevada demanda energética, como crescimento e reprodução, em direção às atividades que requerem intensificação para restaurar a homeostase. O presente estudo teve como objetivo avaliar os efeitos dos metais Al e Mn em pH ácido, isoladamente e em combinação, durante 96 horas (teste agudo) nas brânquias e nos substratos metabólicos de fêmeas vitelogênicas de Astyanax bimaculatus e, adicionalmente após um período de 96 horas em água limpa, verificar a habilidade dos animais em se recuperar na ausência destes metais. Os animais foram divididos em 5 grupos experimentais: CTR em pH neutro; pH ácido; Al; Mn; e Mn+Al. Os dados mostram que quando expostos a estes metais isoladamente, a atividade enzimática da bomba Na+/K+ ATPase e a quantidade de células de cloreto foram diminuídas, no entanto quando combinados, estes efeitos não foram observados. O Al isolado e em associação com o Mn promoveu peroxidação de fosfolipídios de membrana. Além disso nos animais expostos aos dois metais juntos, houve um aumento de ácidos graxos monoinsaturados (MUFA) e saturados (STA) acompanhado pela diminuição dos ácidos graxos polinsaturados (PUFA) o que pode ter evitado alterações na atividade de bomba e na quantidade de células de cloreto na combinação destes metais. Considerando-se os substratos metabólicos, a exposição ao Al diminuiu a concentração de proteínas nos ovários e no plasma, glicogênio muscular, além de alterar as porcentagens de MUFA e PUFA no fígado, e PUFA nos ovários. O Al também promoveu lipoperoxidação hepática, e no período de recuperação houve diminuição da concentração de lipídios em vários tecidos analisados. A exposição ao Mn promoveu diminuição das concentrações de proteínas totais em todos os tecidos analisados, seja no período de exposição agudo ou de recuperação, não havendo a recuperação deste substrato no fígado e nos ovários; o Mn promoveu lipoperoxidação nos fosfolipídios das membranas do fígado e, em associação com o Al, pareceu interferir na dinâmica dos PUFA das membranas dos ovários. Várias interações foram observadas entre o Al e Mn, demonstrando casos de antagonismo, potenciação e até mesmo de sinergismo entre estes metais, dependendo do parâmetro fisiológico analisado, evidenciando que a exposição de fêmeas vitelogênicas a estes metais pode ser prejudicial ao processo reprodutivo principalmente devido à ação observada, inclusive nos ovários / The impact of metals in fish physiology has been considered worrying due to their high potential of entering in the organism, to accumulate and be transferred through the food chain and many studies have shown the effects on several functions in animals, when exposed to these metals. The Paraíba do Sul river showed aluminum (Al) and manganese (Mn) concentrations above the values allowed by the Brazilian law and moreover abiotic factors, such as acidic water, can contribute to changing the toxicity potential and can result in damage to aquatic biota. The answers triggered by the animals to these environmental changes can lead to a stress state which has a high energetic cost due to the substrate reallocation, initially designated to activities with high energetic demand, as growth and reproduction, to activities that need to be intensified, to reestablish the homeostasis. The main goals of this study were to evaluate the effects of the metals Al and Mn in acidic pH, alone and in combination, during 96 hours (acute test) in the gills and in metabolic substrates in Astyanax bimaculatus vitelogenic females and, additionally, verify the ability of the animals to recover in the absence of the metals after the 96 hours in clear water. The animals were divided in 5 groups : CTR in neutral pH; acidic pH; Al; Mn; and Mn+Al. The results showed that when the animals were exposed to the isolate metals, there was a decrease in the Na+/K+ ATPase pump activity and in the amount of chloride cells, however when combined, these effects were not observed. Al, isolated or in association with Mn, promoted phospholipids peroxidation in gill membranes. Furthermore, in the animals exposed to both metals together, there were an increase in monounsaturated fatty acids (MUFA) and saturated fatty acids (STA) and decrease in polyunsaturated fatty acids (PUFA) which may have avoided alterations in pump activity and in the amount of chloride cells. In the metabolic substrates, Al exposition decreased plasma and ovaries protein concentration, muscle glycogen, and altered the percentage of MUFA and PUFA in the liver, and PUFA in the ovaries. Al also promoted liver lipoperoxidation, and in the recovery period lipid content decreased in most tissues analyzed. Mn exposition promoted a decrease in total protein content in all tissue analyzed, both in the acute and recovery periods, and there was no recovery of this substrate in liver and ovaries; Mn promoted lipoperoxidation in liver phospolipids and, in association with Al, interfered in the PUFA dynamic in ovaries membranes. Many interactions were observed between Al and Mn, evidencing antagonism, potentiation and also synergism, depending on the physiologic parameter analyzed, showing that the exposition of vitellogenic females to these metals can be harmful to reproductive process due to the observed actions, including in ovaries

Submitted by Rosivalda Pereira (mrs.pereira@ufma.br) on 2017-06-22T18:15:15Z No. of bitstreams: 1 MayaraCruzRibeiro.pdf: 1477635 bytes, checksum: 3daf1f5d95a16f48c327f3fb3a6b3b89 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-06-22T18:15:15Z (GMT). No. of bitstreams: 1 MayaraCruzRibeiro.pdf: 1477635 bytes, checksum: 3daf1f5d95a16f48c327f3fb3a6b3b89 (MD5) Previous issue date: 2014-04-29 / Fundação de Amparo à Pesquisa e ao Desenvolvimento Científico e Tecnológico do Maranhão (FAPEMA) / The diversity of the oscillations in the aquatic environment can be enhanced by the lack of preventive methods in management. The lack of knowledge about the parameters of water quality, such as transparency, alkalinity, hardness, dissolved oxygen, pH, ammonia, nitrite and pollutants cause various problems. The increase in the concentration of ammonia causes toxicity to aquatic organisms as it interacts with the biological parameters and can be intensified by the lack of appropriate management in water. Animals exposed to these contaminants may change in metabolic, immunologic, physiologic, and tissue damage in target organs such as gills and liver processes. The tetra (Bryconops caudomaculatus) is a native species with potential for aquaculture, with great potential for expansion, have high proliferation, short production cycle, accepts artificial food and serves as food for other species. The lack of information and the demand for knowledge about the disturbances caused by these animals increased concentrations of ammonia in the water require more specific studies in these target organs. The objective of this experiment was to evaluate the effects of exposure of un-ionized ammonia (NH3) in juvenile Bryconops caudomaculatus, and morphological and histopathological changes in the gills and liver. 150 juvenile minnows subjected to five treatments in tripicata with concentrations of NH3 (mg L-1) were control 0.003 ± 0.4; 0.15 ± 0.5; 0.30 ± 0.3; 0.50 ± 0.5; 1.00 ± 0.4. After the experimental period, 12 animals from each treatment were collected to obtain the gills and liver. After, target organs passed by fixation, dehydration, and paraffin embedding diafranização processes. The staining technique used was toluidine blue for gills and hematoxylin-eosin for the liver. Analysis of variance was used for parametric data and Kruskal-Wallis test for the descriptive analyzes. Morphological changes were observed in the secondary lamellae in the gills from 0.15 mg L-1 as hyperplasia, hypertrophy, epithelial displacement, lamellar melt, edema, aneurysm rupture lamellar epithelium and increase in width of the lamellae. There was also the presence of liver histopathologies from 0.30 mg L-1 as the capillary congestion, inflammation, pigmentation and endogenous treatment with the highest concentration in hepatocytes showed necrosis. These changes caused by the processes of intoxication impaired vital functions, metabolism, processes of respiration and detoxification of the body, probably in hematopoiesis and osmoregulation. / A diversidade das oscilações no ambiente aquático pode ser intensificada pela falta de metodologias preventivas no manejo. A falta de conhecimento a respeito dos parâmetros de qualidade de água, como transparência, alcalinidade, dureza, oxigênio dissolvido, pH, amônia, nitrito e poluentes, causa vários problemas. A elevação na concentração da amônia causa toxicidade para os organismos aquáticos, pois interage com os parâmetros biológicos e pode ser intensificada pela falta de um manejo adequado na água. Animais expostos a esses contaminantes podem sofrer alterações nos processos metabólicos, imunológicas, fisiológicos, lesões teciduais e nos órgãos-alvo como brânquias e fígado. O lambari (Bryconops caudomaculatus) é uma espécie nativa com potencial para piscicultura, com grandes possibilidades de expansão, tem alta proliferação, ciclo curto de produção, aceita alimento artificial e serve de alimento para outras espécies. A falta de informação e a demanda por conhecimento sobre os distúrbios causados nesses animais pelo aumento das concentrações de amônia na água exigem estudos mais específicos nesses órgãos-alvo. O objetivo deste experimento foi avaliar os efeitos da exposição de amônia não ionizada (NH3) em juvenis de Bryconops caudomaculatus, e as alterações histopatológicas e morfológicas nas brânquias e no fígado. Foram utilizados 150 juvenis de lambaris submetidos a cinco tratamentos, em tripicata, com concentrações de NH3 (mg L-1): controle 0,003 ± 0,4; 0,15 ± 0,5; 0,30 ± 0,3; 0,50 ± 0,5; 1,00 ± 0,4. Após o período experimental foram coletados 12 animais de cada tratamento, para a obtenção das brânquias e do fígado. Após, os órgãos-alvo passaram pelos processos fixação, desidratação, diafranização e inclusão em parafina. A técnica de coloração utilizada foi a Azul de Toluidina para brânquias e a Hematoxilina-Eosina para o fígado. Foi utilizada análise de variância para os dados paramétricos e teste de Kruskall-Wallis para as análises descritivas. Observou-se alterações morfológicas nas lamelas secundárias nas brânquias a partir de 0,15mg L-1, como hiperplasia, hipertrofia, deslocamento epitelial, fusão lamelar, edemas, aneurisma lamelar com ruptura do epitélio e aumento na largura das lamelas. Houve presença também de histopatológias no fígado a partir de 0,30 mg L-1 como congestão nos capilares, processos inflamatórios, pigmentação endógena e no tratamento com maior concentração os hepatócitos apresentaram necrose. Essas alterações causadas pelos processos de intoxicação prejudicaram as funções vitais, metabolização, os processos de respiração e desintoxicação do organismo, hematopoiese e provavelmente na osmorregulação.