[pt] O objetivo, deste trabalho, foi avaliar as concentrações de mercúrio total (HgT) e metilmercúrio (MeHg) bem como a % MeHg no tecido muscular, no fígado e na gônada da corvina (Micropogonias furnieri; carnívora), do bagre (Bagre spp.; onívoro) e da tainha (Mugil liza; planctívora). Além de alguns parâmetros bióticos tais como: comprimento, peso, idade, maturidade sexual e o sexo. Foi possível estabelecer uma comparação entre as concentrações de HgT no tecido muscular da corvina e da tainha ao longo dos últimos treze anos. A concentração de HgT foi determinado através de EAA - vapor frio utilizando borohidreto de sódio como agente redutor. E a concentração MeHg foi determinada através de GC-DCE. Para o controle de qualidade analítica utilizaram-se amostras de padrões certificados IAEA MA-1 e Dolt-2. As concentrações de HgT e MeHg no tecido muscular dos carnívoros foram maiores que nos onívoros seguidos pelos planctívoros. O fígado de todas as espécies apresentaram as maiores concentrações de HgT. Enquanto, no músculo as maiores concentrações observadas foram de MeHg. A corvina apresentou a maior percentagem de MeHg no fígado comparada ao bagre e a tainha. Nas gônadas a % MeHg correspondeu a 100 %. Foi observada uma correlação significativa e positiva entre a concentração de HgT no tecido muscular do bagre e seu comprimento e peso. Utilizando-se o teste de Mann-Whitney foi observada uma diferença significativa entre as concentrações de HgT e o estágio de vida dos indivíduos, tanto para a corvina como para a tainha. Os resultados apresentaram uma diferença estatisticamente significativa entre as concentrações de HgT no músculo tanto das corvinas quanto das tainhas coletadas nos anos de 1999 e 2003. / [en] This study assesses the concentration of total mercury (THg), methylmercury (MeHg) and the % MeHg in muscle tissue, liver and gonad of three fish species (Micropogonias furnieri - Atlantic croaker; carnivorous fish, Bagre spp. - Catfish; omnivorous fish and Mugil liza - mullet; planktivorous fish). Furthermore, some other biotic parameters with: total length, weight, age, sexual maturity and sex. The mercury concentration along the last thirteen years in Atlantic croaker and mullet muscle tissue was assessed. THg concentrations were determined by cold vapour AAS with sodium borohydride as a reducing agent. The MeHg was made by CG-ECD. Theses analytical methodologies presented high precision and accuracy when tested with certified reference materials from IAEA - MA-1 and DOLT 2. The carnivorous fish showed higher THg and MeHg concentrations in its muscles than omnivorous and planktivorous fish. The liver of all fish species showed higher THg concentrations than the muscle tissues and gonad. Meanwhile, the MeHg concentrations were higher in the muscle. Atlantic croaker presented higher percentage of MeHg in liver than catfish and mullet. The fish species showed similar percentage of MeHg in their gonad. Significant and positive correlations were observed between THg concentration in catfish muscle and their total length and weight. Mann-Whitney test showed that the stage of the life of the individuals was one of the parameters that influenced THg concentration in the muscle for carnivorous fish planktivorous fish. The results presented a statistically significant difference between the THg in the muscle of the organisms of the Atlantic croaker and the mullet collected in the years 1999 and 2003.

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências Biológicas, Programa de Pós-Graduação em Biologia Celular e do Desenvolvimento, Florianópolis, 2015. / Made available in DSpace on 2016-05-24T17:51:58Z (GMT). No. of bitstreams: 1 337736.pdf: 2749407 bytes, checksum: 83fc4df7953d4ab58a50f4b11d22723d (MD5) Previous issue date: 2015 / Os efeitos neurotóxicos do metilmercúrio (MeHg) são bem conhecidos, mas informações mais detalhadas sobre a sua ação durante o desenvolvimento embrionário ainda são escassas. Este estudo teve como objetivo caracterizar os efeitos do MeHg sobre a organização ultraestrutural e sobre os mecanismos celulares e moleculares envolvidos no desenvolvimento das camadas da medula espinhal, utilizando embriões de Gallus domesticus como modelo. No terceiro dia embrionário (E3), os embriões foram tratados in ovo com uma única dose de cloreto de metilmercúrio (ClMeHg) (0,1 µg diluído em 50 µL de salina) e avaliados no décimo dia embrionário (E10). As análises morfológicas e morfométricas da medula espinhal foram realizadas a partir de secções histológicas coradas com HE. A localização e quantificação dos marcadores relacionados ao ciclo celular e dano ao DNA foram obtidos a partir de técnicas de imunohistoquímica e citometria de fluxo. Adicionalmente, foram realizados o ensaio de TUNEL, para a identificação de células em apoptose e análise por microscopia eletrônica de transmissão, para investigar possíveis danos ultraestruturais. Nossos resultados mostraram significativa deposição de mercúrio nas três camadas da medula espinhal, as quais apresentaram alteração na expressão de marcadores relacionados ao controle do ciclo celular, proliferação e morte celular. O aumentado número de células ?H2A.X-positivas observado na camada de manto indica dano ao DNA, o qual pode ser a causa do aumento na expressão de p21 e consequente retenção do ciclo celular na fase G1. A exposição ao MeHg também causou alterações nos componentes subcelulares das células da medula espinhal, principalmente nas mitocôndrias que apresentaram edemas e rupturas de membranas, além do aparecimento de formas mitocondriais incomuns cup-like (em cálice) e donut-like (em anel). Esses danos podem estar associados com o aumento da morte celular na camada do manto, a qual parece ser mais afetada após a exposição ao MeHg. A redução da proliferação associada a aumento da morte celular, mostraram que uma única dose de MeHg foi capaz de perturbar mecanismos celulares essenciais causando redução na espessura das camadas da medula espinhal. Do ponto de vista toxicológico, estes resultados são importantes porque mostram que a exposição ao MeHg, in ovo, altera a medula espinhal em desenvolvimento e pode levar a possíveis comprometimentos neuromotores na vida pós-natal.<br> / Abstract : The neurotoxic effects of methylmercury (MeHg) are well known, but more detailed information on its action during embryonic development are still scarce. This study aimed to characterize the effects of MeHg on the ultrastructural organization and on the molecular and cellular mechanisms involved in the development of spinal cord layers, using Gallus domesticus embryos as a model. At third embryonic day (E3), the embryos were treated in ovo with a single dose of methylmercury chloride (ClMeHg) (0.1 µg diluted in 50 µL saline) and evaluated at the tenth embryonic day (E10). The morphological and morphometric analyses of the spinal cord were taken from histological sections stained with HE. The localization and quantification of the cell cycle related and DNA damage markers were performed by immunohistochemistry and flow cytometry techniques. Additionally, TUNEL assay was used to apoptosis identification and transmission electron microscopy was conducted to investigate ultrastructural damage. Our results showed significant mercury deposition in the three spinal cord layers, which had alterations in expression of markers related to cell cycle control, proliferation and cell death. The increased number of ?H2A.X-positive cells observed in the mantle layer indicates DNA damage, which may be the cause of the p21 expression increased and consequent cell cycle arrest in G1 phase. The MeHg exposure also caused changes on subcellular components of spinal cord cells, mainly in mitochondria that showed swelling and membrane disruptions, beyond the appearance of unusual cup-like and donut-like shapes. These damage may be associated with increased cell death in the mantle layer, which appears to be the most affected layer after the MeHg exposure. The decreased cell proliferation associated to the increased cell death showed that a single dose of MeHg was able to disrupt essential cellular mechanisms, causing reduction in thickness of the spinal cord layers. From a toxicological point of view, these results are important because showed that in ovo MeHg exposure changes the developing spinal cord and can leads to potential neuromotor impairments in the postnatal life.

Há décadas a exposição ao mercúrio é alvo de estudos toxicológicos devido ao alto potencial de danos a saúde humana. Na região amazônica os primeiros estudos reportavam a exposição ocupacional pelo uso nos garimpos de ouro, entretanto recentemente destacam-se os estudos relacionados a exposição ambiental que ocorre na região decorrente do consumo de peixes contaminados com mercúrio. Muitos estudos se concentram em populações ribeirinhas residentes na região do rio Tapajós, onde o consumo de peixes é frequente e o metil-mercúrio (MeHg) contido nos peixes é o responsável pela exposição dessas pessoas ao metal. O MeHg apresenta efeitos tóxicos relevantes sobre o sistema cardiovascular, e muitos grupos de pesquisa buscam elucidar os mecanismos que expliquem tais efeitos. Alguns estudos apontam uma diminuição significativa na disponibilidade do óxido nítrico (NO) após exposição ao organometal, o que poderia contribuir para uma alteração da fisiologia cardiovascular uma vez que o NO é um modulados desse sistema. O NO é sintetizado pela óxido nítrico sintase endotelial (eNOS) e sua atividade pode ser alterada por vários fatores, dentre eles, os polimorfismos nos genes que codificam essa proteína, são eles: T-786C na região promotora, 27-pb VNTR no intron 4 e Glu298Asp no exon 7. Neste sentido, o presente estudo teve por objetivo avaliar os efeitos dos polimorfismos da eNOS sobre a síntese de NO entre os indivíduos expostos a metilmercúrio. Foram analisadas amostras de sangue de 214 voluntários com idade entre 15 e 84 anos, dos quais 103 homens e 111 mulheres. A concentração de mercúrio no sangue (Hg sangue) total variou de 1,7 a 179,3 µg/L e a concentração plasmática de nitrito variou entre 85,7 e 695,8 M. Foram determinados os valores de pressão arterial sistólica (PAS), pressão arterial diastólica (PAD), índice de massa corporal (IMC) e freqüência cardíaca (FC) de todos os voluntários. A PAS média foi de 119,8 mmHg e a média da PAD foi 71,8 mmHg. O IMC médio foi de 24,5 Kg/m2 e a FC média foi 70,4 batimentos por minuto (bpm). Não foram observadas diferenças entre os grupos, segundo genótipos dos três polimorfismos, quanto às características dos voluntários: idade, PAS, PAD, IMC, FC, Hg sangue e as concentrações plasmáticas de nitrito. Quando os polimorfismos foram estudados isoladamente foi observado que o alelo C na região promotora, o alelo 4b no intron 4 e o alelo Glu no exon 7 apresentaram-se associados a concentrações reduzidas e nitrito plasmático. Quando a população foi estratificada com base na concentração de Hg essa associação desapareceu, provavelmente mascarada pelas altas concentrações do metal. Entretanto quando foram estudados os haplótipos pode ser observada novamente a associação desses mesmos alelos com a diminuição da concentração do nitrito, confirmando os achados iniciais. O haplótipo mais frequente na população combina os alelos selvagens para todos os polimorfismos (T, 4b e G) e o haplótipo menos freqüente combina os alelos variantes. O haplótipo associado à menor concentração plasmática de nitrito combina os alelos selvagens (C, 4b e G), confirmando os primeiros resultados. Essa abordagem haplotípica é muito útil na observação de efeitos mais discretos uma vez que é possível observar os efeitos dos três polimorfismos agindo simultaneamente sobre uma variável, nesse caso o óxido nítrico. O presente estudo sugere que os fatores genéticos exercem grande influência sobre a produção e biodisponibilidade de NO e que esses fatores combinados com a exposição ambiental ao Hg podem agir de maneira sinérgica, aumentando a suscetibilidade aos efeitos cardiotóxicos do metal através da modulação da atividade da eNOS. / The mercury (Hg) exposure has been target of toxicological studies due the high potential of damage to human health. In the Amazon region the first studies reported the occupational exposure due the use in gold mining, however, recently become relevant the studies about the environment exposure due the fish intake in the riparian population. Several studies have been concentrated in the riparian community in the Tapajós river region, where the fish consumption is frequent and the methylmercury content in fish is responsible to exposure of this people. The MeHg presents toxic effects in the cardiovascular system and many researches groups try to elucidate the mechanisms that explain this effects. Some studies report a significant reducing in nitric oxide (NO) production after the Hg exposure, which could contribute to an altered physiology of the cardiovascular system, once the NO is a modulating factor of this system. The NO is produced by the endothelial nitric oxide synthase (eNOS) and its activity can be altered by many factors like polymorphisms in gene that codify this protein, among this: : T-786C in the promoter region, 27-pb VNTR in intron 4 and Glu298Asp in exon 7. In this regard, the present study mean to evaluate the effects of the eNOS polymorphisms over the NO synthesis among the Hg exposed subjects. In this work, the whole blood samples of 214 volunteers were analyzed for determination of Hg concentration, nitrite plasma concentration and genotyping. The age of the volunteers varied between 15 and 84 years old, including 103 men and 111 women. The blood mercury concentration varied between 1.7 and 179.3 µg/L and the nitrite plasma concentration varied between 85.7 and 695.8 M. Was determinate the systolic arterial pressure (SAP), diastolic arterial pressure (DAP), body mass index (BMI) and heart rate (HR). The SAP mean was 119.8 mmHg and the DAP mean was 71.8 mmHg. The BMI mean was 24.5 Kg/m2 and the HR mean was 70.4 beats per minute. There was no difference among the groups of the three polymorphisms according the volunteers characteristics: age, DAP, SAP, BMI, HR, blood Hg concentration and nitrite plasma concentration. When the polymorphisms were observed separately the reduced nitrite plasma concentration was associated with the presence of the alleles: C in promoter region, 4b in intron 4 and G in exon 7, however there is lack of association when the volunteers were grouped according the blood Hg concentration, probably due a mask effect of the high Hg concentration. When these three polymorphisms were observed simultaneously, in analysis of the haplotypes, the association between the same alleles and the nitrite plasma concentration was observed again, confirming the initial findings. The commonest haplotype in the volunteers combine the alleles of the three polymorphisms (T, 4b and G) and the less frequent haplotype combine the three variants alleles. There was an association between the haplotype C, 4b and G and reduced nitrite plasma concentration, according the result of the polymorphisms separately. The haplotype analysis is too interesting to observe discrete effects, once is possible to analyze the effects of the three polymorphisms acting simultaneously above one variable, in this case, nitric oxide production. The present study suggest that genetic factors could exert a relevant influence above the NO production and bioavailability and that this factors combined with environmental Hg exposure can acting synergic, increasing the susceptibility to Hg cardiovascular effects, through the modulation of the eNOS activity.

Há décadas a exposição ao mercúrio é alvo de estudos toxicológicos devido ao alto potencial de danos a saúde humana. Na região amazônica os primeiros estudos reportavam a exposição ocupacional pelo uso nos garimpos de ouro, entretanto recentemente destacam-se os estudos relacionados a exposição ambiental que ocorre na região decorrente do consumo de peixes contaminados com mercúrio. Muitos estudos se concentram em populações ribeirinhas residentes na região do rio Tapajós, onde o consumo de peixes é frequente e o metil-mercúrio (MeHg) contido nos peixes é o responsável pela exposição dessas pessoas ao metal. O MeHg apresenta efeitos tóxicos relevantes sobre o sistema cardiovascular, e muitos grupos de pesquisa buscam elucidar os mecanismos que expliquem tais efeitos. Alguns estudos apontam uma diminuição significativa na disponibilidade do óxido nítrico (NO) após exposição ao organometal, o que poderia contribuir para uma alteração da fisiologia cardiovascular uma vez que o NO é um modulados desse sistema. O NO é sintetizado pela óxido nítrico sintase endotelial (eNOS) e sua atividade pode ser alterada por vários fatores, dentre eles, os polimorfismos nos genes que codificam essa proteína, são eles: T-786C na região promotora, 27-pb VNTR no intron 4 e Glu298Asp no exon 7. Neste sentido, o presente estudo teve por objetivo avaliar os efeitos dos polimorfismos da eNOS sobre a síntese de NO entre os indivíduos expostos a metilmercúrio. Foram analisadas amostras de sangue de 214 voluntários com idade entre 15 e 84 anos, dos quais 103 homens e 111 mulheres. A concentração de mercúrio no sangue (Hg sangue) total variou de 1,7 a 179,3 µg/L e a concentração plasmática de nitrito variou entre 85,7 e 695,8 M. Foram determinados os valores de pressão arterial sistólica (PAS), pressão arterial diastólica (PAD), índice de massa corporal (IMC) e freqüência cardíaca (FC) de todos os voluntários. A PAS média foi de 119,8 mmHg e a média da PAD foi 71,8 mmHg. O IMC médio foi de 24,5 Kg/m2 e a FC média foi 70,4 batimentos por minuto (bpm). Não foram observadas diferenças entre os grupos, segundo genótipos dos três polimorfismos, quanto às características dos voluntários: idade, PAS, PAD, IMC, FC, Hg sangue e as concentrações plasmáticas de nitrito. Quando os polimorfismos foram estudados isoladamente foi observado que o alelo C na região promotora, o alelo 4b no intron 4 e o alelo Glu no exon 7 apresentaram-se associados a concentrações reduzidas e nitrito plasmático. Quando a população foi estratificada com base na concentração de Hg essa associação desapareceu, provavelmente mascarada pelas altas concentrações do metal. Entretanto quando foram estudados os haplótipos pode ser observada novamente a associação desses mesmos alelos com a diminuição da concentração do nitrito, confirmando os achados iniciais. O haplótipo mais frequente na população combina os alelos selvagens para todos os polimorfismos (T, 4b e G) e o haplótipo menos freqüente combina os alelos variantes. O haplótipo associado à menor concentração plasmática de nitrito combina os alelos selvagens (C, 4b e G), confirmando os primeiros resultados. Essa abordagem haplotípica é muito útil na observação de efeitos mais discretos uma vez que é possível observar os efeitos dos três polimorfismos agindo simultaneamente sobre uma variável, nesse caso o óxido nítrico. O presente estudo sugere que os fatores genéticos exercem grande influência sobre a produção e biodisponibilidade de NO e que esses fatores combinados com a exposição ambiental ao Hg podem agir de maneira sinérgica, aumentando a suscetibilidade aos efeitos cardiotóxicos do metal através da modulação da atividade da eNOS. / The mercury (Hg) exposure has been target of toxicological studies due the high potential of damage to human health. In the Amazon region the first studies reported the occupational exposure due the use in gold mining, however, recently become relevant the studies about the environment exposure due the fish intake in the riparian population. Several studies have been concentrated in the riparian community in the Tapajós river region, where the fish consumption is frequent and the methylmercury content in fish is responsible to exposure of this people. The MeHg presents toxic effects in the cardiovascular system and many researches groups try to elucidate the mechanisms that explain this effects. Some studies report a significant reducing in nitric oxide (NO) production after the Hg exposure, which could contribute to an altered physiology of the cardiovascular system, once the NO is a modulating factor of this system. The NO is produced by the endothelial nitric oxide synthase (eNOS) and its activity can be altered by many factors like polymorphisms in gene that codify this protein, among this: : T-786C in the promoter region, 27-pb VNTR in intron 4 and Glu298Asp in exon 7. In this regard, the present study mean to evaluate the effects of the eNOS polymorphisms over the NO synthesis among the Hg exposed subjects. In this work, the whole blood samples of 214 volunteers were analyzed for determination of Hg concentration, nitrite plasma concentration and genotyping. The age of the volunteers varied between 15 and 84 years old, including 103 men and 111 women. The blood mercury concentration varied between 1.7 and 179.3 µg/L and the nitrite plasma concentration varied between 85.7 and 695.8 M. Was determinate the systolic arterial pressure (SAP), diastolic arterial pressure (DAP), body mass index (BMI) and heart rate (HR). The SAP mean was 119.8 mmHg and the DAP mean was 71.8 mmHg. The BMI mean was 24.5 Kg/m2 and the HR mean was 70.4 beats per minute. There was no difference among the groups of the three polymorphisms according the volunteers characteristics: age, DAP, SAP, BMI, HR, blood Hg concentration and nitrite plasma concentration. When the polymorphisms were observed separately the reduced nitrite plasma concentration was associated with the presence of the alleles: C in promoter region, 4b in intron 4 and G in exon 7, however there is lack of association when the volunteers were grouped according the blood Hg concentration, probably due a mask effect of the high Hg concentration. When these three polymorphisms were observed simultaneously, in analysis of the haplotypes, the association between the same alleles and the nitrite plasma concentration was observed again, confirming the initial findings. The commonest haplotype in the volunteers combine the alleles of the three polymorphisms (T, 4b and G) and the less frequent haplotype combine the three variants alleles. There was an association between the haplotype C, 4b and G and reduced nitrite plasma concentration, according the result of the polymorphisms separately. The haplotype analysis is too interesting to observe discrete effects, once is possible to analyze the effects of the three polymorphisms acting simultaneously above one variable, in this case, nitric oxide production. The present study suggest that genetic factors could exert a relevant influence above the NO production and bioavailability and that this factors combined with environmental Hg exposure can acting synergic, increasing the susceptibility to Hg cardiovascular effects, through the modulation of the eNOS activity.