Bioquímica Marinha - Testes toxicológicos, Avaliação de risco e Bioacumulação

Olá pessoal então já chegando a reta final da nossa disciplina Então nós vamos ver nossa última aula em que a gente vai discutir três temas principais testes de toxicidade avaliação ecológica biomonitoramento e Estudos de bioacumulação onde eu vou apresentar basicamente dois estudos de caso Então essa aula vai ser um pouquinho longa a gente Tem muitos conceitos vão ser bem importantes Tá então vamos lá bom vamos começar então com o teste de toxicidade bom paraa gente entender né A questão da toxicidade eh a gente tem que falar né resgatar fazer um resgate aqui Histórico de da

questão do que que é uma substância tóxica né quando a gente tá falando em toxicidade então tem uma uma reflexão bem interessante do paracelsus n ali do Século XV que ele diz o seguinte que todas as substâncias são venenos não há nenhuma que não seja veneno a Dose Certa diferencia um veneno de um remédio então então essa noção de que potencialmente qualquer substância pode ser tóxica ela é bastante importante né porque isso nos D uma dimensão de quantidade temos ter referencial né n com essa quantidade e então a uma substância só pode ser apontada como

tóxica quando a gente faz Uma referência a sua concentração obviamente Então se ela tiver uma quantidade muito pequena ela mesmo tendo potencial para ser tóxica ela não vai ser tóxica em função daquela concentração e mesmo uma substância que não é tóxica normalmente mas em uma alta concentração pode também ser tóxica Inclusive eu trouxe um um um caso para vocês Nesse artigo aqui embaixo eh cujo título é morte de hiponatremia como resultado de uma intoxicação aguda por Água e um eh recruta né da da da do exército né um artigo da década de de 90 99

mas relatando né com esse nome bem composa ali mas basicamente uma pessoa que morreu de tanto beber água né excesso de de de ingestão de água então mesmo uma substância que ela é altamente importante né uma substância na verdade essencial para nossa vida se ela tiver em excesso ela também pode causar toxicidade tá então esse é um um Conceito bem importante que vocês devem ter em mente né então é basicamente aquele velho ditado né que é a dose determina o veneno Então esse gráfico aqui ele tá mostrando eh nessa primeira parte aqui o que a

gente chama de janela de essencialidade quando a gente considera uma determinada um determinado elemento químico por exemplo que seja essencial então Digamos que eh nós precisamos de Ferro né então nossa hemoglobina nós nós Temos a molécula do ferro que é importante para carrear o oxigênio né então a gente pode considerar né aqui numa no eixo X intervalo de concentrações em que se eu tiver pouco ferro eu vou estar aqui numa zona de deficiência Então eu preciso obter mais ferro na minha dieta para poder chegar numa concentração uma quantidade né Eh suficiente para as minhas funções

básicas eu vou ter aqui uma zona de Ótimo então estou a concentração Perfeita né para paraas funções fisiológicas que bioquímicas fisiológicas que eu tiver Mas a partir de um determinado limar de concentração esse elemento mesmo sendo essencial ele vai se tornar tóxico n então a minha janela de essencialidade ela vai estar só aqui restrita essa região ótima enquanto que para um elemento não essencial eu vou ter aqui uma região de não efeito vou aumentando a concentração daquela substância eu não Vou ter nenhum efeito Até que a partir de determinado limar essa substância vai se tornar

tóxic tá então mesmo mesma ideia anterior né questão da eh quantidade ser é importante pra gente falar em toxicidade bom os efeitos tóxicos eles podem ter várias consequências que a gente chama também eh o termo né técnico seriam desfechos ou inglês vocês vão ver também end points então um dos desfechos mais Eh muito utilizados é a letalidade a morte né então aquele aquela substância em determinada concentração né sendo exposto por um determinado tempo ela é capaz de causar a morte de um determinado número de indivíduos mas nós temos outros desfechos que nós chamamos de subletais

então Eh consequências que não vão chegar a matar o organismo Mas elas são detectáveis em algum nível abaixo né do organismo então Eh no nível do organismo ou abaixo né então podem ser eh bioquímicos podem ser fisiológicos podem ser reprodutivos com comportamentais a gente vai falar de vários deles ao longo da aula hoje e também eu posso também querer saber qual que é a maior concentração que eu posso ter daquela substância sem ter nenhum efeito biológico detectável então com maior concentração sem efeito então aqui um uma figurinha sa esquemático mostrando então efeitos Letais digamos eu

tenho tratamento controle que eu não tenho a substância tóxica de cada 10 10 estão vivos né então eu tenho um efeito no tratamento né com uma substância tóxica que eu tô testando então teria cinco mortos de um total de 10 né efeitos subletais o controle eu tenho 10 de 10 10 São estão vivos e são normais com tratamento substância tóxica dos 10 10 estão vivos mas são anormais ou Seja termo não muito adequado né Mas seria teria alguma altera né no funcionamento normal também essa aqui Nós já tínhamos comentado lá na primeira aula né uma

na revisão de de conceitos de ecotoxicologia mas eu vou retomar aqui porque já faz bastante tempo que a gente viu então a gente tem eh alguns parâmetros que a gente deriva que são a dl50 e a cl50 aqui eu coloquei a sigla em inglês tá em português fica eh ou Perdão a tá em português aqui tá mas você ver Às vezes a siga em inglês tá eh então DL é a dose letal 50 e CL é a concentração letal 50 já vou falar da diferença entre dose e concentração tá então isso aqui é uma forma

da gente comparar a toxicidade potencial de toxicidade de diferentes substâncias então Eh qual é a dose que é capaz de matar Metade dos indivíduos teste eu tô testando né ou qual é a concentração que é capaz de né matar Metade dos indivíduos né E aí eu sempre tenho que ter também o o tempo de exposição tá porque se eu tiver uma substância muito tóxica e eu tiver uma exposição muito curta muitas vezes ela pode não ter tempo de ter o efeito né porque eh Digamos que eu vou colocar uma um organismo do zoou Plant um

crustáceo um cép numa solução né com determinada concentração de substância que eu quero testar tóxica potencialmente tóxica só que para poder ter efeito naquele Organismo aquela substância vai ter que ser absorvida pelo pelo pelo copépode né vai ter que ser direcionada até o tecido onde ele vai ter o efeito então isso leva um tempo né até essas condições essas concentrações entrarem em equilíbrio por exemplo né ou ocorrer mecanismos de transporte né Eh então isso e importante sempre observar que a toxicidade ela sempre tá atrelada a um período de exposição os mais comuns né os mais

utilizados são Esses de 24 48 ou 96 horas tá a gente tem outros tempos também poem teros menores ou maiores mas ess aqui são os mais comuns então vejam que quanto menor a DL ou a CL 50 maior vai ser a toxicidade do daquele composto ou seja uma menor concentração é necessária para conseguir matar a metade dos indivíduos tá então aqui o raciocínio ele é invertido tá então quando vocês verem uma dl50 ou uma cl50 muito alta significa que eu preciso Uma concentração muito alta para poder matar a metade dos indivíduos então quanto menor esse

valor mais tóxico é tá então ao contrário quando eu fala em efeitos subletais então aqui é letal né letal mata 50 n dose conc que mata 50 o lzinho é de letal quando eu falo em efeitos subletais então eu vou falar em efeitos eu não vou falar em letalidade então concentração de efeito 50 Então qual que é a concentração daquela substância que É capaz de causar algum efeito em 50% dos indivíduos então isso aqui esse efeito Lembrando que pode ser bioquímico fisiológico comportamental etc tá se eu então ess aqui na verdade é uma forma genérica

né então eu posso eu a letalidade é um efeito também tá então isso aqui é um uma um genérico para todos os outros tipos né tanto a letalidade quanto os não letais tá então posso usar ele como um termo Mais Amplo diferença entre dose e concentração então a dose ela sempre vai ser a quantidade de uma substância que é administrada por um tempo então Eh isso é muito utilizada por exemplo em estudos de ecopsicologia terrestres então eu vou por exemplo eh administrar na alimentação vou colocar vou produzir uma ração com determinada substância um metal sei

lá um um Mercúrio e vou oferecer para os ratos se alimentarem daquela ração para Testar o efeito tóxico então eu vou administrar uma determinada quantidade de mercúrio naquela ração por um determinado do tempo tá então isso aqui é a dose já a concentração é a quantidade da substância administrada por unidade do veículo do Meio onde aquela substância tá então eu não tenho como algumas substânci sim né mas outras eu não tenho como administrar aquela substância diretamente então se eu for expor o copépode na água eu não tenho Como colocar o copépode no no Mercúrio puro

né eu tenho que diluir aquele Mercúrio em água então aquele Mercúrio vai est uma determinada concentração Então essa concentração sempre é por unidade de sólido de líquido ou gasoso então tantos nanogramas de mercúrio por grama de solo por ml de água por litro de água por diante e pode ser gasoso também poss fazer exposições de compostos tóxicos né Gases tóxicos por exemplo então isso aqui aqui trou um exemplo quefica bem questão da diferença entre dose e concentração então se eu for tomar Digamos que eu vai tomar tenho dois copos de suco aqui né Vai tomar

os dois copos e os dois têm 5 mg de uma determinada substância tá então se eu tomar tanto esse quanto esse copo aqui o copo A ou B eu vou est tomando a mesma dose da da substância porque tem aqui a quantidade de 5 mg mas a concentração em Que aquela substância está por aqui eu tenho um volume maior ela tem uma concentração metade dessa aqui ela tem metade do volume dessa aqui então eu tenho a mesma quantidade da substância em metade do volume Então quer dizer que a minha concentração Ela é maior né então

sempre tenha cuidado com a questão da da dose e concentração quando a gente fala em organismos aquáticos né toxicologia testes toxicológicos com organismos aquáticos a gente vai se Preocupar principalmente com a concentração tá a dose não é tão comum não sei esteja trabalhando com animais maiores né mas não é tão comum né mas muito mais restrito né em função de legislações e proteção né os organismos etc tá eu comentei ali da concentração que não tem efeito Então a gente tem os chamados aqui tá em inglês tá Noel ou noed que é no observed effect level

ou no observed effect do Então qual que é o o nível de e efeito que eu Não tenho nenhuma perdão o nível em que eu não tenho nenhum efeito observado ou a dose que eu não tenho nenhum efeito observado e a noec é no observed effect concentration que é a concentração em que eu também não tenho nenhum efeito observado tá então a toxicidade ela vai ser resultante da combinação do Noel mais o noec mais o tempo de exposição Então tudo isso aqui é importante tá pra Gente entender a toxicidade então tanto para a então aqui

lembra que o c é de concentração o d é de dose então vou ter a lc50 e a ld50 esses dois eu vou ter respectivamente a noec da LC e a noed da D tá a ec50 e a ed50 lembrando que é efeito e o c de concentração eu vou também ter no eec e a ed50 eu vou ter no Ed Então aqui tem um gráfico mostrando e essa relação entre eles Então se eu fizer aqui por exemplo o log da da concentração da determinada substância eu testar eh fizer o teste aqui né eu vou

ter dependendo da concentração diferentes percentuais de mortalidade em relação ao controle então lembram que a lc50 tá estamos falando de mortalidade tá mortalidade então é LC concentração então letalidade concentração LC 50 aqui é a concentração que mata 50% dos indivíduos Tá se eu descer aqui eu vou chegar uma determinada concentração que é chamado de loec que é a concentração mínima com efeito observado e abaixo da loec Então como a a próxima concentração que eu testei isso caiu aqui vem a noec Ou seja é a que não tem efeito então a concentração sem efeito tá aqui

é concentração de efeito não observado então sem efeito Então a próxima vai ser a primeira concentração Em que eu vou observar algum efeito então é a l então é a primeira né ou no caso aqui US contrário Então seria a última né que aqui seria a máxima a última concentração ou a mais baixa concentra onde eu tenho algum efeito tá então no estudo toxicológico a gente tem várias abordagens então só para dar uma ideia aqui geral como é que é um um fluxo né realmente quando a gente tá querendo trabalhar com ambiente novo por Exemplo

queja suspeitando que tem alguma contaminação então Digamos que botei aqui algumas fotos da Lagoa da Pinguela que é uma lagoa altamente né algumas partes dela inclusive vem essa essa né formação de florações aqui bastante extensivas então Digamos que eu queira estudar eu quero saber se essa água da Lagoa da Pinguela ela tem algum composto tóxico Então a primeira abordagem que a gente normalmente utiliza é coletar esta água e fazer um teste diretamente com os Organismos Então a gente tem Lembrando que e a tem uma mistura complexa aqui eu posso ter um composto tóxico eu posso

ter vários compostos tóxicos que estão todos misturados ali então eu vou pegar essa água essa mistura complexa e vou fazer um teste vou colocar lá sei lá minha cladóceros e vou ver se a cladóceros então observei lá que teve realmente uma toxicidade alta né mais 50% morreu em 96 em 24 horas por Exemplo E aí eu posso partir para refinamento então eu vou usar alguma técnica de separação por exemplo uma cromatografia eu vou colocar aqui amostra amra a né não vou entrar aqui em detalhe da cromatografia mas uma técnica consegue separar por exemplo algumas substâncias

né isolar essa substância então aqui a substância vermelhinha a verde aqui a azul e aí eu vou aí sim expor né De novo as minhas cladóceros a Essas substâncias puras que estavam presentes inicialmente aqui na minha mistura complexa E aí eu faço o teste de toxicidade e vejo que por exemplo es cladóceros morreram na substância Verde então consigo aqui detectar que dentro dessa mistura complexa eu tinha uma substância verde que era a que matava as cladas E aí eu posso depois fazer uma caracterização química e tal tentar identificar que substância é essa se é Um

metal se é um orgânico por exemplo né então esse aqui é um esquema de uma abordagem de como é que a gente faz um estudo basicamente do zero né então Iniciando um um sistema novo então a gente sempre parte do mais geral até pro mais específico né se a minha mistura complexa aqui não tiver nenhum efeito tóxico talvez não vha a pena eu né teru esforço teu gasto né de partir para uma análise mais detalhada Então nesse esquema aqui a Gente tem a toxicidade da mistura complexa que vai ser determinada a toxicidade das substâncias individuais

também vai ser determinada E aí a gente vai ter o que a gente chama de toxicidade predita ou seja partir das substâncias individuais né então Testei a substância verde azul e a vermelha eu posso somar o efeito tóxico de cada uma E aí eu vou ter a minha toxicidade predita da mistura complexa então sabendo que a mistura complexa tem a Substância verde azul e vermelha e que cada uma tem uma determinado efeito t então se eu somar as três que estão presentes naura complexa então talvez efeito tóxico tem que ser igual a essaa complexa né

mas muitas vezes não acontece isso então a gente pode ter vários resultados possíveis né então se a soma for igual ao predito quer dizer que eu não tenho nenhuma interação entre as substâncias Ou seja uma substância tóxica não interfere na outra se a minha soma aqui dos efeitos individuais for maior do que eu predito perdão aqui uma correção aqui tá pessoal então a soma é o predito né se a minha soma predito for igual a observado eu não tenho interação se a minha soma né o predito for maior do que o observado da mistura complexa

eu vou ter uma sinergia ou seja eh o efeito que eu tenho n geral Ele é menor do que as somas do dos individuais né E se a soma do predito for menor do que observado significa que eu tenho um antagonismo né ou seja um efeito pode mascarar o outro interferir né reduzir o efeito do outro algumas uns cuidados que a gente tem que ter nessa interpretação Então a gente tem dificuldade de detecção de compostos em baixos concentrações então muitas vezes eu não consigo separar todos os compostos que estão na Mistura complexa então se tiver

uma concentração muito baixa e mesmo concentração baixa muitas vezes pode ser tóxico né Né Também outra dificuldade que ocorre quando tem muitos compostos À vezes na separação então não consigo calcular direito essa predita né com muita precisão e também interação entre comam isso aqui é feito no laboratório Tá mas interações entre contaminantes e outros fatores do ambiente como por exemplo Sedimento matéria orgânica muitas vez a gente não consegue eh ter essa dimensão né dessa interação quando a gente faz um experimento no laboratório né então muitas vezes pode ter uma interação eh entre dois elementos compostos

tóxicos né então uma sinergia digamos assim né só que no ambiente o que acontece o composto a ele não interage com o B porque o a vai pro cedimento e o b fica na coluna d'água então é também importante entender essa Dinâmica né no ente quando a gente for interpretar os dados né Outra coisa importante é são as vias de Exposição então vias de exposição em geral podem ocorrer por contato né pela pela pele via cutânea ingestão pelo trato gastrointestinal respiratória que pode ser pulmonar ou branquial e intramuscular ou intravenosa Então posso fazer um teste

de toxicidade que eu vou injetar substância tóxica no músculo né Ou no sistema circulatório de um determinado organismo né então geralmente aqui que tá a diferença já tinha comentado até em organismos terrestres é muito comum utilizar mais dose então administrar uma determinada quantidade de de substância por eh unidade de peso do organismo né Por gramo por quilo do organismo em aquáticos é mais comum a gente expor a determinadas concentrações tá e nos testes de toxicidade é Importante a gente considerar as vias de Exposição né que o ocorre na natureza então não adianta eu testar eh

um um metal em suspensão na C da água né Eh diluir na cula d'água expor um peixe se na natureza aquele metal vai est no sedimento então dificilmente vai o peixe vai ter contato com ele se o peixe não for um peixe que eh consome algum organismo bentônico ou o peixe seja eh tem hábito eh associado ao fundo né de mexer o Fundo por exemplo né então é importante ter em mente isso eh aqui tem uma Outro fator que é a chamada razão de toxicidade seletiva O rts que é a diferença entre espécies muitas vezes

a gente tem diferenças na sensibilidade de entre espécies tá isso é bastante crítico porque a gente tem uma série de de testes padronizados que são utilizados para determinar o grau de toxicidade das substâncias Então a gente Tem o teste lá com dafnia Magna né é um organismo dos plantum a gente tem testes com microalgas tem testes com vertebrados tem testes né com invertebrados também e muitas vezes a gente tem esses testes padronizados são feitos com uma determinada espécie e não nem sempre Aliás na maioria das vezes essa espécie ela não representa 100% dos demais né

a gente utiliza ela como um um é um teste Eh para ter ideia né de como é que seria o funcionamento né disso a sensibilidade conhecendo a sensibilidade daquele organismo mas ele pode não ser representativo né então é importante a gente entender muitas vezes essa essa razão de toxicidade seletiva que nada mais é do que uma comparação entre a por exemplo a LD ou lc50 do organismo de uma espécie a e de uma espécie B essa dose letal mediana nada mais é do Que a ld50 tá então outra forma de chamar porque a mediana Lembrando

que a mediana É aquele valor que separa 50% dos valores abaixo e 50% dos valores acima então a dose letal mediana ou concentração letal medi tanto faz tá a gente divide um pelo outro e a gente tem uma ideia da Razão toxicidade seletiva E então isso aqui eu comentei né na prática Ach que é impossível a gente testar todas as espécies então o ideal seria Se a gente pudesse testar todas Elas e verificar a sensibilidade mas na prática a gente não tem como testar então a gente acaba usando essas espécies substitutas né ou surrogate species

né em inglês então como eu falei dafna para zoop planto Daniel her para os peixes ratos e camundongos para humanos né e muitas vezes a gente essa extrapolação ela não é 100% né então que é importante pra gente poder saber se extrapolar ou não é conhecer os mecanismos de toxicidade né porque se Determinado via né determinado mecanismo ele ele é ativado num rato mas esse mecanismo não existe em humanos então não faz sentido a gente fazer essa extrapolação né mas se o mecanismo for Universal tiver noos dois aí realmente a gente pode suspeitar que vai

ter o mesmo efeito tanto em ratas quanto em humanos trouxe aqui uma tabela para mostrar essa questão da da ensibilidade não vou explorar essa tabela né todos os dados aqui se vocês tiverem interesse Podem pausar o vídeo é olharem aqui mas só pra gente ter uma ideia de quanto pode variar aqui eu vou pegar o malation malation aqui a ld50 para eh ratos né po pode ser de 1000 é de 1650 MG por kg já para aves olha 685 né é a razão de seletividade 2.4 e aqui paraos ratos tópico ou dérmico né cutâneo mais

de 4000 para insetos 17.4 Razão maior maior que 230 ou seja então a gente vê que diferentes organismos TM diferentes sensibilidades tá as substâncias então não vou nesse caso aqui eu não posso nunca utilizar um teste de toxicidade feito em rato para tentar inferir sobre a toxicidade para insertos tá que ela vai ser muito maior para insertas do que para as ratas tá então os valores dos Testes toxid né a resposta que eu tenho vai depender de vários fatores então formulação química Então Digamos que eu tenho vou testar o mercúrio mas o mercúrio em que

forma ele tá o mercúrio metálico ou Mercúrio eh é orgânico né Então dependendo da formulação química ele vai ter uma afinidade por tecidos né diferentes por exemplo a via de Exposição Então se aquela exposição foi via cutânea ou via gastrointestinal o regime de alimentação também do do organismo teste temperatura umidade estado de saúde dos organismos etc então é importante a gente tentar Padronizar tudo isso Então os dados de toxicidade são obtidos sempre sob condições muito controladas e muito bem definidas no entanto eh mesmo com todo o controle ainda não não é 100% possível né de

ser reprodutivo sempre vai ter algum alguma microf flutuação de algum fator que você não avaliou não testou que pode interferir naquele resultado então sempre tem que ter cuidado com a Interpretação né na extrapolação dos e resultados né dos Testes então vou falar um pouco de alguns testes estão relacionados à absorção de elementos diretamente da água então alguns organismos testes são usados com danio héo a dfn o gamar PX que é um anfípodes organismo modelo né peixe para zou Plant né crustáceos a dafna né e gamar polex eh anfípodos então planton e aqui bentos né então

são utilizados químicos em solução em suspensão ou Ambos os animais vão ser expostos a diferentes concentrações aquilo que eu tinha falado né então organismos aquáticos a gente utiliza trabalha com concentrações ao invés de dose a absorção ela vai ocorrer primariamente pela água mas a ingestão não pode ser descartada pode ser uma via importante também e a conc a dos Químicos vai variar ao longo do tempo devido a absorção e metabolismo do organismo teste volatilização degradação e Adsorção da água então a gente tem que lembrar que no teste geralmente a gente vai ter também bactérias né

arqueias Por exemplo que podem degradar aqueles compostos né metabolizar então por isso a gente tem eh várias formas de fazer realizar os testes então a forma mais simples que a gente tem é parar uma solução com uma determinada Concentração da substância que eu tô querendo testar e Expor os organismos naquela solução e deixar por Um tempo que que vai acontecer como eu falei ali anteriormente eh o organismo vai absorver uma parte daquela daquele daquela substância uma parte vai ser degradada E aí então a concentração no meio ela vai mudar ao longo do tempo tá para

eh evitar isso a gente tem outras abordagens tá como por exemplo eh eh os tipos de cultivo semi estáticos tá eu tinha falado esse primeiro que eu falei foi o estático então fiz lá a solução com determinada concentração coloco o Organismo teste e ele vai ficar naquela solução até o final do teste no semest tático o que eu vou fazer vou fazer uma renovação vou colocar o organismo transferir os organismos para uma nova solução fresca a tempos em tempos né um tempo ali que eu posso testar anteriormente vejo Qual que é a o tempo né

necessário para não ter alterações significativas no meio então aqui por exemplo mostrando um sistema automatizado onde eu vou Ter Então nem todo o laboratório vai ter disponível isso né mas uma que vai pipet o meio novo e o meio eh utilizado vai saindo para um descarte e aqui tá mostrando eh um trabalho feito com eh permetrina tá mas aqui não é tão importante né o então contexto mas mais eh observação do da concentração aqui da permetrina né em microgramas por litro ao longo do tempo então vejo que conforme eu for colocando o organismo numa solução

nova a concentração ela Volta para os 25 que era o que eu queria testar no caso né pessa queria testar Então ela foi diminuindo foi diminuindo diminuindo diminuindo diminuindo até zero coloquei na nova na nova solução para voltar na conação 25 C Então esse é chamado de semitico tá eu tenho também o sistema contínuo então um sistema em que eu vou ter aqui por exemplo um aquário onde eu tô testando Eu tenho um uma um reservatório aqui com né Um o meio de cultivo né que eu tô utilizando eu posso ter sistema de esfriamento também

Maso aqui não é tão crítico né mas eu vou ter uma bomba peristáltica uma bomba que vai bombear a mistura com pesticida vai misturar aqui com a água e aí isso vai entrar continuamente no aquário e vai ter um sistema de drenagem aqui onde vai sair o descarte Então os os excretas né Eh tudo que forç acumulando aqui ele vai saindo e esse sistema se mantém em Equilíbrio sempre mantendo a mesma concentração aqui dentro do aquário então seria um sistema [Música] contínuo bom considerações sobre os testes relacionados à absorção direta da água o o efeito

tóxico vai depender da concentração dos tecidos então aquilo que eu falei inicialmente né que por sua vez vai depender da concentração na água e o tempo de exposição Então tem que ter Tempo suficiente para que a concentração da água ela se iguale né ou se equilibre com a concentração dos tecidos para ter o efeito e em geral quando eu não conheço não tenho nenhuma ideia né do da amplitude de de ação daquela substância eu faço testes preliminares pego uma grande amplitude de concentrações e um pequeno número de organismos testes então depois que eu descobri já

Qual que é o intervalo ali de variação eh que aquela substância prisa da Toxicidade aí eu vou fazer um teste mais completo vou pegar o intervalo mais estreito próximo ali daquela região que eu detectei anteriormente e o maior número de organismo maior número de réplicas percentual de mortalidade dos organismos em cada grupo vai ser registrado em vários intervalos de tempo e a LC ou ld50 vão ser calculados para cada tempo de exposição então aqui tá mostrando esse Gráfico aqui o o tempo de exposição lc50 ão observando que conforme eu vou aumentando o tempo de exposição

a lc50 vai caindo bastante até estabilizar a concentração mediana então aqui o que que a gente faz então fazer vários testes para cada concentração daquela substância química vou fazer um teste e vou registrar percentual de mortalidade após o período x ão 24 48 9 horas por exemplo e vou determinar nesse caso aqui l50 para o Período X então para 24 horas determinada a concentração quanto tempo ela levou para matar 50% dos indivíduos naquela concentração fao isso para cada uma das concentrações e no final aí eu vou montar um gráfico onde eu vou ter aqui tá

invertido ó concentração e o período de exposição então eu vou ter aqui nesse gráfico aqui a mediana Né o valor de X para determinada concentração aqui e no caso aqui o Y para determinada concentração tá aqui baixo então vejam que tá invertido aqui os eixos x e y então a a LC 50 ela vai depender tanto da concentração eh quanto do tempo de exposição tá bom alguns importantes parâmetros também que eu tenho que pensar quando vou montar um teste de toxicidade Então qual deve ser a duração de um teste de Toxicidade então a gente viu

que existe um platô ali no efeito tóxico né não vai adianta eu testar duas semanas porque aquilo ali não vai se alterar mais né então eu tenho uma região al de estabilidade e também passa a ter outras alterações né no nos organismos tá pelo tempo de incubação muito longo tempo de experimento e quais períodos de exposição eu vou escolher para determinar l50 ou S50 eu vou escolher 24 vou escolher 48 vou escolher 96 horas isso vai depender bastante do organismo então por exemplo com dafnia se utiliza Opa e muito comummente 24 a 48 horas com

peixes já um tempo mais longo então 96 horas então alguns exemplos de testes que utiliza então o teste com daf magma teste da imobilidade ou ilidade então eu vou determinar a concentração que imobiliza 50% das dnas em 24 horas tem o teste de reprodução o teste Que é feito eh com utilizam dafnias recém eclodidas né você coloca essas dafnias em uma em Beers pequenos aqui com uma determinada Concentração da substância que eu quero testar E aí essas dnas a gente aguarda dois A TR dias e analisa o número total de organismos Sobreviventes tá E eles

também vão acabar se reproduzindo né asas são cladóceros né Tem reprodução partenogenética então elas vão produzir e né os a PR aqui né reprodução e também a quantidade de de novos indivíduos né que surgem aqui aí os adultos são movidos para uma solução nova com a mesma concentração e os os né a prol ela é descartada isso é feito por pelo menos cinco ciclos de de reprodutivos né dando total de 21 dias mais menos de teste então aqui são efeitos na Reprodução quero ver se concentrações maiores daquela substância vão causar efeitos mais negativos na reprodução

a gente pode também faz testar através de e densidade populacional então por exemplo testes com inibição de crescimento de algas verdes né aqui a Selen Capricorn também a mesma coisa a gente adiciona várias concentrações diferentes e observa e alterações na densidade de Células e vai observar Qual que é a a concentração que causa inveção no crescimento testes com sedimento bom alguns contaminantes faz mais sentido a gente realizar um teste diretamente no sedimento até porque os contaminantes vão diretamente para sedimentos né então por exemplo muitos contaminantes que são orgânicos são lipofílicos também muitos metais são são

fortemente retidos pelo sedimento a toxicidade ela é difícil de medir porque a fração também disponível De difícil determinação muitas vezes pro Metal por exemplo vai determinar do vai perdão depender do PH vai depender do potencial redox né então uma série de de fatores né V influenciar Alguns contaminantes podem ser absorvidos pela ingestão de partículas e sedimentos também então são todos fatores que a gente tem que levar em consideração então trouxe aqui um exemplo do um teste com o anfp o refox abros Eu não consegui achar nenhuma foto deles Tá mas eu botei Uma imagem ali

da da do grande grupo né onde eles são onde eles estão localizados né classificados Então nesse teste a gente coleta uma quantidade de sedimento abaixa aqui da interface sedimento água faz essa mistura do sedimento Remove a toda a biota né passa por uma peneira e adiciona água do mar airada até uma profundidade de 2 cm depois dilua esse sedimento em várias proporções E também utiliza controles né para com sedimento Limpo de uma área de referência por exemplo então a gente obtém esses anfípodos de locais não contaminados faz uma aclimatação e depois testa a densidade perdão

coloca densidade do [Música] teste por 4 Dias e no final adiciona 20 organismos por cada teste então geralmente dura 10 dias né esse teste é um teste estático e se Analisa então o percentual de sobrevivência até esse end Point né de 10 dias Então esse teste também ele é utilizado com larvas de konom são larvas de DIP larvas de exod então aqui vou ter uma uma imagem da subordem Onde estão Esses anfípodos e as larvinhas de konom Geralmente se utiliza essas plaquinhas de 6 12 ou 24 poses tá para realizar os testes existe também o

teste microtox é um teste feito com bactéria bioluminescente Marinha a photobacterium fosf e a gente observa aqui redução na bioluminescência da bactéria com as maiores concentrações testes com réo que uma espécie de peixe muito utilizada eh na genética Também então seutilizam efeitos eh testam efeitos letais e subletais principalmente formação de eh má formação né das Larvas então eu posso eh eh expor aqui por exemplo nanopartículas de prata então anizar a exposição e depois analisar a letalidade acumulação intestinal dessas nanopartículas defeitos de desenvolvimento né estresses e assim por Diante bom essa foi a parte de teste

de toxicidade vamos entrar agora na avaliação de risco bom então uma defada substância ela tem um potencial né de ser tóxica em determinada concentração mas mas a gente também tem que fazer uma análise do que a gente chama de perigo e risco tá então o que que é o perigo então a propriedade intrínseca de uma substância perigosa ou de uma situação física capaz de provocar danos tá isso de acordo com A diretiva europeia tá 96 82 já o risco ele é uma contextualização de uma situação do perigo então ele vai determinar a possibilidade de ocorrência

tá então exemplo uma substância que seja perigosa não identificada e armazenada em recipientes mal vedados representa um maior risco do que uma armazenada corretamente e devidamente manuseada tá então o risco sempre necessita de uma contextualização da circunstância tá então o risco ele é uma a gente pode Calcular matematicamente né em termos de probabilidade eh probabilidade de ocorrência né de um um acidente né com magnitude das consequências tá com a letra C eh substâncias químicas perigosas são Tod são consideradas todas as substâncias ou misturas que em razão das suas propriedades químicas físicas e psicológicas seja só

ou em combinação com outras represente um Perigo e a classificação internacional de periculosidade subas químicas ela obedece o número Unos trouxe aqui em termos de eh informação tá para vocês então a gente tem eh Esse chamado número ono que é o número da Organização das Nações Unidas né então ele vai identificar a substância em códigos né para substância por exemplo benzeno tolueno tal tem cara não tem se números diferent e associado a este número Ono a Gente tem uma série de informações sobre a toxicidade desse dessa substância tá E os testes de toxicidade são utilizados

muitas vezes para embasar essa classificação dos desses compostos né bom a avaliação de risco ela vai levar em consideração a comparação de dois fatores a toxicidade da substância Expressa em concentração então LC 50 esse 50 o anec E a exposição prévia do organismo a mesma substância então Eh se eu tenho uma substância tóxica eu vou ter um risco maior caso aquele organismo Ele já tenha sido previamente exposto àquela substância então a gente eh faz uma relação aqui né da da a concentração por exemplo aqui que o organismo foi exposto Então vai ser considerado como a

unidade igual a um Então vou comparar com a concentração de exposição aqui com relação a Concentração a que o organismo foi previamente exposto vou ver quantas vezes mais a a concentração que ele tá sendo exposto agora está em relação ao que ele foi previamente exposto né então na valiação do perigo a toxicidade potencial de uma substância ela vai ser comparada em um cenário com uma alta concentração ambiental da substância então Eh Digamos que aquela substância ela tem uma rc50 de 10 nanog E por por litro a cada 24 horas só que na no ambiente a

concentração que eu vou ter máximo n potencial né de acordo com todas as fontes né que eu pesquisei ela vai chegar só 5 nanog por litro de água então o meu eh risco ele vai ser mais baixo né caso eu tenha a liberação dessa dessas substâncias no ambiente na avaliação de risco também são feitos cálculos para concentração Ambiental predita que chamei de Cap aqui e a concentração ambiental predita sem efeito Caps Então qual que é a máxima concentração que pode chegar no ambiente sem ainda ter efeito no organismo nos organismos né então a cap vai

ser calculada a partir de fatores de liberação e diluição então Digamos que eu sei que eu tenho um curume em determinado eh Córrego então eu sei que aquele curume USA eh um determinado metal em determinada concentração nos seus afluentes então o potencial para ter liberação daquele metal naquele afluente ele vai ser X então já sei qual que é esse potencial posso calcular qual que vai ser de acordo com as correntes etc o fator de diluição daquele metal já capse vai ser calculado considerando lc50 ou l50 da espécie mais sensível testada e ainda eu vou diminuir

isso Aqui por um fator de 1000 vezes tá para ter uma margem de segurança então cc50 dela for eh em miligram a minha capse vai estar em microgramas né 1000 vezes menor e o coeficiente de risco é simplesmente obtido pela né pela pela divisão entre a cap e a capse se a minha meu ciccia de risco for menor que um risco é baixo se for maior do que Um o risco é alto Tá bom vou falar outra parte de avaliação eh ecológica que é através do chamado biomonitoramento então eh qual que é o problema da

gente fazer a medição de substâncias químicas no ambiente Então na verdade a pergunta é o seguinte eh tem como eu prever os efeitos tóxicos que eu vou ter em todos os meus organismos mes se eu souber a Concentração química né a quantidade que eu tenho das substâncias tóxicas no ambiente a princípio se eu souber né as relações ali entre concentração e efeito nos organismos eu poderia prever mas na prática o que acontece é que a gente tem muitas vezes substâncias que estão em baixas concentrações é abaixo do limite de detecção do doos equipamentos mas mesmo

assim ela pode Ter efeito eh pulsos também eu posso ter por exemplo entradas pontuais de determinada substância eh química que Digamos que essa essa já sei lá eh mensal né todo o início do mês eu vou ter um input ali uma entrada de de de afluente tóxico tá só que eu vou fazer minhas coletas no final no meio do mês então ali eu já foi diluído foi degradado então se eu for fazer essas coletas né no meio do mês eu nunca vou detectar que aquela substância Está sendo liberada naquele ambiente tá quando quando eh fatores

ambientais não podem ser medidos então muitas vezes eu posso ter que recorrer a medição de substâncias químicas no ambiente né Por exemplo na páo reconstrução quero saber fazer as concentrações em determinada época né passar pretérito quando também a associação entre a medição da substância com efeito biológico ela é difícil então não ten muito claro ainda o mecanismo de Adiação Outro fator importante que é a disponibilidade de substâncias vai depender de variações de temperatura precipitação PH salinidade etc também muitas vezes é difícil prever mesmo sabendo a concentração no ambiente qual que vai ser a concentração no

organismo então o organismo pode eh obter aquela substância por várias vias diferentes pode ter discriminação contra uma determinada eh substância pode metabolizar excretar etc Então tem muitas variações intra interespecíficas e também tem a questão das misturas complexas que eu já tinha comentado com vocês então como eu falei então a verdade para resumir isso aqui é não adianta eu só medir a quantidade das substâncias químicas que eu tenho no ambiente tá isso não vai me dar o panorama todo então eu tenho que utilizar o chamado biomonitoramento então o uso de organismos tá para Monitorar possíveis efeitos

tóxicos então monitoramento ele vem sendo usado desde o início do século XX principalmente baseado em macroinvertebrados aquáticos a tem vários protocolos existentes principalmente para rios de pequena ordem então nascentes Córregos riachos em grandes rios a gente tem coleta em áreas litorâneas da mesma maneira que em riachos então quando a gente vai fazer Um estudo de biomonitoramento é importante ter um conhecimento histórico né saber qual que é a variação amplitude normal dos parâmetros né então para eu poder saber né se hoje eu vou lá medir e vou encontrar determinadas espécies de macroinvertebrados Mas isso é o

normal que eu deveria ter nesse local ou eu tenho um parâmetro de referência passado né eu sei que essa diversidade reduziu né ou Aumentou a dominância de determinado espécie né então importante Eu ter essa perspectiva histórica se eu não tenho nenhum conhecimento histórico eu posso usar as chamadas áreas de referência então eu vou no ambiente de eu quero testar um ambiente de praia né então eu quero ver se tem eh uma um efeito de uma descarga de um metal por exemplo né então se eu não tenho nenhum conhecimento passado eu posso ir num outro ambiente

próximo geograficamente próximo também de praia Mas que não tenha eh não esteja sofrendo esse aporte da substância Então vai ser minha chamada área de referência então eu vou utilizar ela para comparar vai ser o meu controle para comparar para saber se eu tenho alterações significativas na minha composição da minha comunidade por exemplo né Então quais são as abordagens são quatro principais abordagens no biomonitoramento então a presença ou ausência de determinada espécie ou Alterações na composição de espécies ão em nível de comunidades determinação das concentrações de contaminantes em espécies sentinela ou biom monitores terceiro determinar os

efeitos poluentes no organismo e associal as concentrações dos poluentes no organismo e outros indicadores bióticos ou abióticos e o quarto detectar linhagens geneticamente diferentes de organismos resistentes selecionados a determinado Poluente eu vou falar de cada uma delas tá eh uma outra questão também que ocorre é o uso de uma espécie como indicador de outra espécie então por exemplo eu Digamos que eu tenho aqui concentração determinada substância biótica e a a resposta da espécie A então vejam que eu tenho alguma discrepância aqui entre né uma extrema aqui um comportamento linear então para cada aumento da concentração

abiótica Eu tenho um aumento proporcional na espécie A mas alguns pontos como eles não caem perfeitamente sobre a reta eu tenho alguma dispersão aqui n importante a espécie B pior ainda tem mais dispersão ainda com relação à conação do abiótico mas entre Espécie a e espécie B eu tenho uma ótima um ótimo ajuste aqui então se eu medir a conação perdão se eu medir né a densidade né abundância da Eu tenho um bom indicador da espécie B posso utilizar ela para Inferir a espcie b então muitas vezes no biomonitoramento a gente vai usar uma espécie

x ou várias espécies que vão ser representativas do que vai acontecer com espécies né com com aquela comunidade Então vamos entrar na primeira tipo de abordagem tá que é em nível de comunidade interações da mudança de populações né Eh então abordagem biótica tem três Tipos de abordagem abordagem biótica é a sensibilidade de organismos a determinados poluentes segunda abordagem de diversidade então mudanças na diversid da comunidade e o terceiro é o chamado do rpx que é o river invertebrate prediction and classification que é uma um tipo de avaliação né desenvolvido eh que é uma predição de

espécies de invertebrados Presentes e as abundâncias relativas de famílias de invertebrados com base em variáveis ambientais então Eh se estuda ali qual que são as condições ambientais daquele ambiente E aí com base nisso você se constrói uma predição né um modelo de predição de quais famílias de de de invertebrados deveriam estar presentes ali de acordo com aquelas condições E aí tem índices de qualidade que são gerados entre o observado e o predito Tá então como eu falei são muito utilizados os macroinvertebrados Mônicas né que eles acima de 200 micro em função deles t várias eh

guildas tróficas né importâncias diferentes os trituradores os os raspadores os coletores os predadores né coletados muitas vezes no achos né com o cílio de de eh pussar então poem né utilizar peneiras também né amostradores né dragas Bom em água doce a gente tem alguns índices que a gente utiliza eh e tolerância de invertebrados são baseados na tolerância de invertebrados à poluição orgânica Então a gente tem o o não vou entrar muito em detalhes Tá mas só vou citar aqui para vocês terem ideia né tem o o TBI que é o Trent biotic index CBS que

é o Chandler biic score e o bmwp que é o biological monitoring working party esse aqui esse terceiro ele é utiliza Scores de 1 a 10 né então ele tem famílias de invertebrados que são mais sensíveis elas vão levar um score 10 então se tiver presente uma família de invertebrado muito sensível ele vou vou adicionar o score 10 as famílias menos sensíveis recebem o score 1 depois os scores de todas as famílias presentes são somados e divididos pelo número de famílias então dá esse índice bmwp também são utilizados índices de diversidade como índice de Chan

Winner Por exemplo Então os os índices TBI e o CBS a gente tem que fazer Identificação em nível de espécies enquanto que o bmwp é em nível de famílias tá e o CBS é o único que considera a mudança Então são índices que a gente utiliza para poder eh verificar se tá tendo um efeito se tiver alterações num determinado índice eu posso eh detectar né se se essa alteração tá relacionada com o aporte de alguma Substância tóxico por exemplo né em ambientes marinhos e mais difícil a gente fazer e eh a gente não tem tanta

tão padronizado essa questão dos invertebrados como em água doce é muito comum a utilizar e experimentos de transplante né então chamados transplantes recíprocos então que eu pego desenvolvo uma unidade bentônica nem incrustante por exemplo ambiente limpo depois eu transanto ele para o ambiente Seria poluído né ou se suspeita que esteja tenha contaminação por algum uma substân tóxica E observa se tem alterações na composição nessas comunidades né Será que a pode ter respostas diferentes então não posso utilizar macroinvertebrados para inferir respostas sobre toda a comunidade aquática porque por exemplo em resposta à concentração de poluentes macr

pent geralmente tem uma comportamento de Aumento níveis intermediários depois redução já o planton a tendência em geral é de redução com aumento da concentração de poluentes abordagem Tipo dois abordagem é relacionada à bioconcentração tá então ele vai ser mais eficiente em caso de baixa concentração ou pulso de contaminação aquilo que eu comentei tem um pulso né então um organismo bentônico que tiver ali presente ele vai integrar aquilo no Tempo né ele vai integrar os vários pulsos que ele foi exposto né E vai integrar aquilo vai por exemplo concentrar aquilo na S seus tecidos né então

outra questão interessante da ver concentração é que determinação de concentrações seguras pode ser baseado na concentração das presas ao invés da água do sedimento então muitas vezes a alimentação é uma via mais importante de eh contaminação Do que a exposição né à água ou sedimento então posso utilizar as presas como um controle né de de de por exemplo de das concentrações no ambiente né de liberação né das substâncias a determinação de poluentes na água ela é muito mais difícil do que ambientes terrestres porque a gente tem maior mobilidade né E também muitas vezes é difícil

de de detectar se aquela contaminação foi através da água ou se Foi através do alimento então isso é bastante difícil muitas vezes doente ótico porque qu a gente tem com organismo muitos organismos imersos na água então a concentração pode ter sido né por outras vias que não alimentação e em essa abordagem ela envolve a coleta de organismos e a determinação da concentração de poluentes ou também experimentos transplante então alguns que são muito utilizados o gamar clex que é uma fía em Gaiolas por exemplo então utiliza gaiolas eu transplant eh vários indivíduos para um ambiente que

eu suspeito que esteja sobre contaminação né e observo mortalidade ou algum outro efeito subletal nos organismos marinhos as técnicas destrutivas geralmente são mais difíceis né em função da proteção legal que a gente tem e tá correto né ainda bem mas eh muitas vezes essa determinação de substâncias tóxicas em Tecidos ela acaba sendo mais restrita a mais encalhados né um exemplo bem interessante disso aqui eh foi um trabalho que foi feito eh na década de 80 com a determinação de níveis de eh Mercúrio em aves só que utilizando espécies de Museu Então se conseguiu com isso

eh voltar tempo muito mais né fazendo a determinação de mercúrio nas penas né E aí esse trabalho aqui foi publicado em 95 mostrou eh uma aumento do nível de mercúrio em iros de 1 a 2 microg por Gama em né nos anos 1830 1890 para 3 a 6 microg por grama na década de 70 então tem até o gráfico é um pouco ruim de ver mas eu trouxe o para vocês verem Esse aumento na concentração de mercúrio ao longo do tempo no ambiente marinho a maioria dos estudos eles com esse enfoque eles vão eh principalmente

ser baseados em moluscos em função de vários motivos Então são alimentos de muitos vertebrados por exemplo aves são cosmopolitas são comuns são e fáceis de coletar em grande número são filtradores são ótimos bioacumulção no tempo se eles ocorrerem impulsos por exemplo E também temos um conhecimento considerável a respeito da sua biologia básic Então são vários motivos pelos quais são muito utilizados os moluscos uma das espécies mais Utilizadas no mente Marino é aedis que é o mexilhão a gente tem inclusive alguns programas internacionais como o muscle watch né que é um programa de seria um Observatório

Global né focado nessa espécie [Música] aqui bom entrando agora no tipo três que é o biomonitoramento propriamente dito então o biomonitoramento ele é uso sistemático De organismos para avaliar mudanças causadas no ecossistema pela contaminação ambiental então no biomonitoramento a gente eh tem duas abordagens a gente pode utilizar os chamados bioindicadores ou biomarcadores tá eh o que que são esses chamados biomarcadores eles são eh quaisquer carac do indivíduo ou abaixo dele que seja mensurável em em resposta a uma substância tóxica Geralmente são considerados indicadores precoces Então antes de eu ter a mortalidade de um indivíduo eu

vou ter alguma resposta fisiológica ou bioquímica que vai desencadear a mortalidade daquele organismo então se eu conseguir medir essa resposta bioquímica fisiológica antes eu posso utilizar um indicador precoce né da mortalidade por exemplo né então alguns exemplos pode ser Aumento Na expressão de metalo tannas né determinadas proteínas quebras cromossômicas aumento do estess oxidativo ETC a gente tem então e essas alterações aqui que são chamadas decador são bioquímicos fisiológicos histológicos morfológicos comportamentais e acima disso a gente vai vai se chamar de bioindicadores então em nível de população comunidade ecosistema Então aqui tem um diagrama Bem interessante

que a gente vê a questão da especificidade e a relevância ecológica então quando a gente fala especificidade eu falo por exemplo da eh resposta específica a um determinado contaminante então se eu tiver alteração no biomarcador a eu tenho com certeza eh eu sei com certeza que foi causado pelo contaminante X então isso é especificidade então aquele biomarcador só vai se alterar em resposta a um tipo De contaminante né então os testes bioquímicos TM gerar uma alta especificidade enquanto se eu considerar a fisiologia do organismo como um todo ela vai ter uma especifidade menor e também

tem uma baixa relevância ecológica é muito difícil conseguir fazer o link entre uma alteração Na expressão gênica e uma repercussão no ecossistema como um todo tá então a relevância ecológica ela é mais Baixa já quando eu eu observo alterações em populações e comunidades Eu também perco a especificidade tá muito difícil fazer esse link né porque tem vários fatores que causam alterações na população na comunidade e o contaminante pode ser um deles né então então eu não consigo como eu não consigo isolar não tenho muita especificidade Mas em compensação a relevância ecológica ela vai ser maior

né quando eu trabalho com esses Biomarcadores aqui tem eh um gráfico mostrando né o a resposta de biomarcadores a concentração de substância tóxica então a gente geralmente tem esse comportamento aqui nessa com este formato então no início o aumento dasas tóxicas ela vai aumentar linearmente com a resposta né do biomarcador só que isso aqui vai tendendo a um platô e depois A aumenta aumento mais ainda progressivo da da concentração vai fazer com que ocorra a letalidade né do organismo é eventualmente né então exemplos de biomarcadores em níveis de organizacionais então por exemplo eh ligação ao

receptor então ligação do do tcdd ao a hidrocarbo receptor respostas bioquímicas ção de monoxenos formação de vitelogenina Alterações fisiológicas afinamento de casca de ovo feminização de embriões efeito indivíduo respostas comportamentais mudanças comportamentais e scope for growth vou falar já já os biomarcadores Eles são de Exposição e efeito o de Exposição eles vão indicar n como o nome diz exposição a uma substância química mas eles não fornecem muito precisas sobre o grau de efeito adverso então aquele se eu detectar Alteração naquele biomarcador eu sei que o organismo teve exposto a um determinado eh determinada substância química

Tá mas eu não tenho como quantificar esse grau de efeito já os de efeito tóxico demonstram um efeito adverso no organismo e são mais fáceis de quantificar então aqui esse gráfico aqui tá mostrando eh aqui um aumento da concentração de um Poluente aqui no eixo X né e as respostas né em relação ao Status de saúde então quando eu vou aumentando aqui a conção poente eu vou ter um um estus aqui Saudável em que eu vou estar em homeostase Tá a medida que eu vou aumentando eu entro numa zona aqui chamada de compensação o organismo

sobre estresse mas ele ainda consegue compensar né aquela substância tóxica A partir daí eu entro numa uma zona de doença Né em que eu ten uma zona que é chamada de curável o organismo ainda consegue se restabelecer se eu reduzir a concentração e a partir daí eu tenho uma zona chamada de incurável que não tem não adianta mesmo que eu baixar a concentração eu não vou conseguir restabelecer né aquele organismo então aqui eu falei da questão da especificidade então tem uma tabelinha aqui que a gente pode ver eles estão em ordem decrescente de especificidade Então

por exemplo e o biomarcador inibição da alade que é o ácido Delta aminolevulínico desidratada então se eu tiver alteração nessa enzima aqui que é uma enzima da Via m eu sei que eu tenho eh contaminação por chumbo né então ele é altamente específico se eu detectar alterações nesse B marcador eu vou ter eu sei que eu tenho contaminação por chumbo Enquanto que outros tipos de resposta aqui no final do Spectrum respostas imune podem ser em respostas mentais em organoclorados em hidrocarbonetos policíclicos aromáticos etc então a minha especificidade ela é mais baixa tá e nesse meio

aqui n entre um e outro a gente tem várias eh níveis diferentes né de de especificidade diferença entre bioindicadores e biomonitor bom isso é Um tema que costuma ser bastante confundido né então bioindicadores são espécies que indicam efeitos adversos de contaminantes pela presença ou ausência então se eu tenho contaminante a espécie vai sumir ela vai estar ausente se eu não tenho ela vai estar presente ou deveria estar ali porque faz parte da região área de distribuição morfologia fisiologia comportamento etc então podem ser usados como Marcadores indicando que a condição tá fora dos seus limit de

preferência são espcies são Sis representa a condição de todo o ecossistema já biom monitores são chamados organismos sentinela para ser um biomonitor ele tem que ser resistente aos contaminantes né E tem que permitir a quantificação de efeitos através de biomarcadores então bioindicador é aquele que é sensível se eu tiver a contaminação ele vai sumir e eu consigo Detectar que ele sumiu né que aquela espécie foi desapareceu já os bi monitores eles têm que ser resistentes porque eu na verdade eu vou medir algum biomarcador daquele biomonitor Ele vai ser como se fosse um sentinela então ele

tem que ser resistente bons biom monitores devem ser relevantes ter uma relevância ecológica no ecossistema ser confiáveis ter uma ampla distribuição serem comum de encontrar Serem facilmente coletáveis robustos resistentes a níveis baixos de poluentes e ao confinamento responsivos exibir respostas mensuráveis aos contaminantes reproduis exibir respostas semelhantes aos mesmos níveis de poluentes em diferentes locais e idealmente cesses também para não não mascarar a exposição pelo deslocamento em áreas não contaminadas Então se aquela aquele Ambiente eu tô suspeitando que tenha uma contaminação eh se eu utilizar um organismo séssil eu vou saber como aquele organismo vai integrar

no tempo né os pulsos de contaminação se for o caso eu vou conseguir saber eh que aquele local contaminado mas se aquele organismo Ele é móvel ele pode eventualmente se alimentar no local não contaminado e aí as concentrações das substâncias né os biomarcadores vão ser mascarados né E outro abordagem que a gente usa dentro dessa aqui é o chamado scope for growth muito utilizado com anfo das isópodes então aqui se mede a quantidade de a diferença entre o que consumido na alimentação e a energia gasta na respiração que muitas vezes está relacionada ao estresse né

detoxificação excreção OSM regulação etc então eh most serando também que o organismo tem perdas por excreção né então em Geral substâncias tóxicas causam estresse e causa uma um direcionamento da energia que seria utilizado para crescimento por exemplo para essas outras funções aqui n e a gente consegue detectar isso em testes né [Música] toxicológicos então outros organismos são utilizados por exemplo em água doce A TR arcoíris que tems estudos que mostram que elas Respondem episódios de descarga de esgoto aumentando a taa respiratória então consigo medir n ta respiratrias testes com oão UTI Nesse contexto marinho tem

mais difices estud devão oce anos e estudos com mamíferos são marinhos são poucos tem alguma coisa com pcbs e focas mas a maioria deles vai extrapolar a parte de dados de invertebrados outras espécies não necessariamente relacionadas aos Mamíferos marinhos então né a gente sabe que muitas populações de mamíferos não se recuperaram mesmo após muitos anos né de proibição de caça e podem agora tá sofrendo por efeito de pcbs e benzopirenos né causando tumores falas sistema imune e a maior parte dos estudos em ambiente marinho né com essa com essa esse enfoque é tá relacionado em

impex em cracas e Gastrópodes que eu vou falar mais no final da aula a última abordagem o tipo quatro é a resistência genética então só para a gente conceituar aqui resistência não é mesma coisa que pré adaptação tá resistência ela é uma característica que é herdável ela só vai se manifestar por pressão seletiva através de várias gerações para ela poder se estabelecer Eh toda a população por exemplo a pré adaptação ou tolerância Isso é uma caracterista que é presente em todos os membros da espécie então ela vai incluir estratégia chamada de evitação então por exemplo

tem uma entrada de esgoto etado local os peixes vão nadar para no outro sentido né então não vão ficar próximo da Aquela fonte ali chamada evitação habilidade de excreção ou enzimas que degradam col lentes orgânicos pode ser induzida também por exemplo aumenta da expressão de Proteínas que se ligam a metais essa essa tolerância então T sido utilizados oligoquetas de água doce poliquetas marinhos né para acessar metais e observando como biomarcador o aumento da expressão de genes de detoxificação por último vamos falar da questão da bioacumulação vou falar alguns conceitos rápidos e vou apresentar dois estudos

de caso também Em Breves tá bom bioacumulação ela é o é o o termo genérico pra gente eh que engloba bioconcentração e biomagnificação deixa eu ver se eu tenho uma figura aqui que mostra então a bioacumulação é um termo mais genérico tá é admissão de uma substância por quaisquer meios pode ser contato respiração ou ingestão a E aí então tudo é bioacumulação tá a bioacumulação ela Pode ocorrer por bioconcentração ou biomagnificação então a bioconcentração é a admissão retenção de uma substância diretamente da água ou do ar e a biomagnificação é a passagem da substância entre

níveis tróficos de modo que nos predadores a substância vai est maior que a concentração esperada no equilíbrio organismo ambiente então a bioconcentração ela pode ocorrer por exemplo a absorção direta através da água do ar pelas Branquias e a biomagnificação via de regra ela ocorre sempre via alimentação tá então no nível mais vasal ocorre bioconcentração no mais elevada biomagnificação então por exemplo olhando aqui uma uma pirâmide trófica assim bem simples a gente teria por exemplo e concentrações de DDT no sedimento 002 aqui nos invertebrados 05 nos peixes pequenos 3 PPM já nas aves dos peixes 6,3

outros peixes 5 PPM e já no predador de Topo 98 PPM então A ideia é que se ele sofre acumulação concentração nos predadores de to vão ser maiores do que na base da pirâmide a também tem os chamados fatores fator de bioconcentração e fator de bioacumulação fator de bioconcentração a divide a concentração do químico no ambiente Perão no organismo concentração do químico na água ou no sedimento qu Quantas vezes aquele aquele aquela substância tá concentrada no organismo em relação a que ela tá no ambiente fator de bioacumulação vai ser a concentração do químico no organismo

em relação à concentração do químico no alimento no caso podem ser uma espécie a ou espécie B ou várias espécies né bom vou falar então dois Breves estudos de caso né o DDT e do tribuo o DDT e eh começou com um pesquisador que era da da Daquele daquela organização que é a Nature conservancy britânica que na década de 50 ainda ele começou observar que tinha um número muito anormal de de ovos quebrados do falcão peregrino né que é uma ave de rapina nas ilhas britânicas e no final foi curioso que no final dessa mesma

década eh Tinha alguns criadores de pbo que queriam a revisão do status de proteção desses falcões alegando que eles estavam observando um alto Crescimento populacional e esses falcões eles eh predam os pombos né então caav prejuízos etc eh E então A conserva-se em função disso fez um levantamento então n vamos ver se realmente tá tendo essa Esse aumento tentão vez encontrou exatamente o Bosto então menos de 1/5 das aves conseguiam se reproduzir na década de 60 né o iniciozinho al 61 62 depois mais um pouco mais adiante no 64 um time percorreu 22.500 km visitando

Vários locais conhecidos de reprodução e encontrou todos os os ninhos vazios em 65 a espécie estava totalmente ada do leste da América do Norte e de vários países da Europa Então se começou nessa época a suspeitar eh da da importância da espessura das cascas dos ovos nessa na redução populacional então o rcft conseguiu amostras desde 1900 das cascas de ovos encontrou uma redução significativa Principalmente ali em 46 e 47 e alguns casos assim bastante dramáticos como do Pelicano marrom a gente teve eh falha quase completa na reprodução a maioria dos ninhos abandonados e restos de

casca de al por toda a colônia né e o caso mais dramático deles porque as cascas de os chegavam a ser 50% mais finas do que uma casca normal aqui tem algumas imagens da dos do ninho com os ovos quebrados e deformidades també observadas em aves tá Relatadas também e então se conseguiu eh estabelecer uma relação entre o DDT n que um pesticida o de cloro deil tricloroetano e o dde que é o de cloro deil cloroetileno que é um derivado do DDT então foi encontrado em altas concentrações n nas cascas dos ovos né aquela

membrana fica na casca do também foi observado que em locais que tinha maior uso de agrotóxicos esse Fenômeno ocorria com maior intensidade né e aqui tá mostrando um gráfico da o índice de na espessura do da casca do ovo sendo reduzido né uma relação negativa com a de dde aqui estão mostrando essa relação inversa entre os dois aqui tem um outro gráfico mostrando eh vários estados ou países né O que aconteceu com o percentual de cascas né com Afinamento então por exemplo onde a espécie foi estiada para hisória maior enquanto que populações declínio são valores

ali intermediários né e eh estável aqui os que tinham né menores percentuais de afinamento da [Música] C então depois mesmo com tudo isso comprovado vários artigos publicados né uma série de evidências eh se travou uma Longa batalha judicial porque tinha uma uma indústria né de de venda de desses eh compostos muito forte né com Lobby muito forte que fazia várias críticas então uma delas era que o afinamento Da Cas das cascas do ovo ocorreu muito rapidamente após introdução del DT para ter sido causado por ele então porque as primeiras medições né químicas do dd foi

em 62 e o afinamento começou em 46 47 então isso romperia a relação causal entre os dois Eh em resposta a isso foi possível ampliar né as análises dde até a década de 40 de 40 né 46 47 ali naquela membran que fica colado no ovo então revelou que nessas casas de ovo tinha nível suficiente para causar afinamento já e logo se descobriu que esse fenômeno não era restrito só ali a Europa América do Norte mas o mundo todo ocorrido um pouquinho sobre DDT utilizado ali na segunda guerra mundial Né proteção de soldados contra doenças

veiculadas por insetos ainda hoje utilizado para matar eh populações de mosquitos Então quem é um pouco mais velho deve lembrar da fumigação que era feita com DDT né tanto é que o nome dedetização vem do DDT né tem umaia vida muito longa né de 10 a 15 anos então a gente tem resíduos que são encontrados no mundo inteiro inclusive no ático onde nunca foi feita a aplicação de DDT já chegou lá eh uns Efeitos possíveis é fixação sobre membranas de neurônios bloqueando axônios e interrompendo o funcionamento de nervos em aves Então qual que é o

mecanismo né que tá associado a a f da casca ela afeta uma enzima né cálcio atpase na glândula da casca afetando o transporte de cálcio também pode em prostaglandinas então inicialmente se acreditava que ele podia influenciar no nível de cálcio da avve como todo mas se descobriu que o nível de cálcio são Normais nas aves né então o efeito era direto na glândula da casca e a questão da bioacumulação é porque esse fenômeno é muito mais pronunciado encontrado em aves que são predadoras de Topo né aves de rapina ou aves pías então mostrando que eh

a contaminação provém da alimentação foram os ddts foram banidos juntamente com o dieldrin que é o composto que eu esqueci de comentar mas na Europa foi o que estava mais associado a esse fenômeno da afinamento Das cascas dos pa foi banido dos países escandinavos no período entre 69 e 72 na Holanda o de eldrin foi banido 68 olet em 73 na grã-bretanha eh foi foram realizados iniciativas né de banimento voluntário desde 62 mas a proibição Só vem em 86 os Estados Unidos após aquela longa batalha judicial eh foi banido em 72 a partir daí foram

feitos vários programas de reintrodução né que duraram décadas perdão nas décadas seguintes mas Eh levaram levou muito tempo até paraas populações se estabelecerem em alguns lugares até hoje não chegaram em níveis né anteriores um outro marco importante dessa questão do DDT foi a publicação do livro da Rachel Carson e eu fiz ali uma uma pesquisa e breve al eu vi que não a princípio não tinha tanta relação entre Esse estudo de caso que eu apresentei anteriormente e o livro da da rach ela Eh era uma bióloga Marinha mas a princípio ela não trabalhava diretamente com

quantificação de de Sub tóxicas né ela fazia mais um trabalho de revisão de Literatura e tal e mas esse livro foi um grande Impacto teve um grande impacto na época né E foi também importante nessa denúncia né do efeito do DDT sobre as aves e que ajudou esse banimento né do DDT em 72 por último a questão do tributil estanho então que é um composto Utilizado em tintas anti-incrustantes a gente teve uma aula sobre eh Bio incrustação a gente viu né A questão da todos os problemas que austração traz E com isso né uma das

alternativas foi a utilização de cintas tóxicas né para evitar a incrustação então isso tem sido utilizado desde a década de 60 então problemas começaram na nessa mesma década em que se começou a utilizar né como você observar declínio De várias populações de ostras buzos né vários moluscos na França e no sul da Inglaterra e gastrópodes marinos nos Estados Unidos atualmente a gente sabe que tem 72 espécies e 42 gêneros que são afetadas tá e o caso um dos casos mais bem documentados É o da nucela lápidas então no começo dos anos 80 esse gastrópode começou

a desaparecer na Inglaterra principalmente a redor de áreas ali de portos Marinas né e atualmente ente esse Fenômeno é registrado no mundo inteiro né também ao redor de portos e marinhas e se descobriu que esses moluscos estavam sofrendo um fenômeno chamado imposex que é um fenômeno de reversão sexual que é Irreversível e ocorre em fêmeas desses gastrópodes Então o que acontece Esse imposex é o crescimento de um pênis aqui n fêmeas eh muitas vezes esse crescimento ele é suficiente para eh Ocluir aqui o poro genital feminino de modo que o Molusco ele não consegue eh

se reproduzir Tá e isso ocorr em concentrações extremamente baixas e até 1 nanog por l então vejam que isso aqui é um biomarcador que a gente e não vai levar à morte tá do Molusco Molusco vai continuar se se crescendo se eh alimentando etc mas ele não vai conseguir se reproduzir tá então a gente Eh tem um efeito que vai cinar um efeito populacional Então aqui tem uma figura mostrando eh alguns locais aqui no né na Inglaterra e mostrando esse aqui é um índice calculado tá que é uma relação entre o tamanho do pênis das

fêmeas e do pênis do macho n vezes 100 percentualmente né e observando que esse índice ele é muito maior aqui próximo de dos portos Então esse imposex ele é causado Por altos níveis de testosterona nas fêmeas então causa uma masculinização o mecanismo exatamente ainda não é claro mas sabe que o be age como inibidor competitivo da aromatase da citocromo e oxidase ele é moderadamente lipofílico então tem grande potencial para bioacumulação só que em aves peixes e mamíferos ele é metabolizado muito rápido então ele tem um potencial baixo né Eh pouco de pouco risco para consumidores

de topo Foi banido nas tintas anti incrustantes na França a partir de 82 Reino Unido em 87 Só que ainda é permitido navios grandes né acima de 25 m eh baseando-se na premissa de que a diluição em alto mar dessa diluição em alto mar e nos Estados Unidos teve banimento restrições dependendo do estado aqui tem um gráfico mostrando a concentração do do tbt encontado do sedimento em alguns Organismos aqui no porto na na Inglaterra mostrando aquele fator de concentração que em algumas espécies ela pode ser altíssimo né o fator de concentração ele varia também entre

as espécies tá Então é isso pessoal foi um pouquinho também mais longa nossa última aula do semestre Agradeço pela atenção de vocês façam depois o responda o questionário e até mais