Fish biomarker responses to perturbation by drought in streams

Drought can be viewd as a perturbation in running waters and fish are often trapped in isolated pools, where deterioration of water quality may be stressful. We investigated how this extreme condition influences response of oxidative stress biomarkers. The response of the characid Astyanax elachylepis was assessed during the dry and rainy seasons in intermittent and perennial (control) sites in streams from Brazilian savannah (Cerrado). We predicted that the biomarkers would be enhanced in the dry season in intermittent streams only due the environmentally harsh conditions in the few isolated pools that remain filled with water. As predicted, fish from the intermittent stream in the dry season presented higher gill MDA values, indicating greater stress. In the liver, MDA values were higher in the dry season for both intermittent and perennial streams, suggesting a generalized seasonal response. As expected, some antioxidant response enzymes changed in the intermittent sites during the dry season. Therefore, oxidative stress biomarkers vary seasonally, with greater increase in intermittent sites. These evidences contribute for the understanding of the spatio-temporal variation of the fish responses and fish resistance to perturbations by drought in tropical environments.(AU)

A seca pode ser vista como uma perturbação em ambientes aquáticos lóticos e, em alguns casos, os peixes podem ser aprisionados em trechos lênticos (poços), onde a perda da qualidade da água pode causar estresse. Investigamos como esta condição extrema influencia biomarcadores bioquímicos de estresse oxidativo. Para isso, a resposta do caracídeo Astyanax elachylepis foi avaliada durante as estações seca e chuvosa em trechos intermitentes e perenes (controle) de riachos da savana brasileira (Cerrado). Predizemos que os biomarcadores seriam aumentados somente em peixes dos trechos intermitentes durante a estação seca, devido as condições restritivas dos poucos poços isolados que contém água. Como predito, os peixes do riacho intermitente apresentaram altos valores de MDA nas brânquias durante a estação seca, indicando maior estresse oxidativo. No fígado, os valores de MDA foram maiores na estação seca em ambos riachos, intermitente e perene, sugerindo uma resposta sazonal generalizada. Como esperado, algumas enzimas antioxidantes foram alteradas em peixes de trechos intermitentes durante a estação seca. Portanto, os biomarcadores de estresse oxidativo variam sazonalmente e essa variação é maior em trechos intermitentes. Essas evidências contribuem para a compreensão da variação espaço-temporal da resposta dos peixes e da sua resistência às perturbações por seca em ambientes tropicais.(AU)

Efeito da mistura de diazinon e benzo[a]pireno naS-transferase da Glutationa em Tilápias do Nilo / Effect of mixture of diazinon and benzo[a]pyrenein Glutathione S-transferase of Nile tilapia

Atualmente, com a crescente contaminação dos ecossistemas aquáticos, muitos compostos, como pesticidas e hidrocarbonetos,são lançados de forma indevida em corpos d’água. Estudos relacionando a exposição de poluentes, individualmente,com variações bioquímicas são abundantes na literatura. Entretanto, ainda são poucos os voltados às misturas complexas.Sendo assim, o objetivo do presente estudo foi analisar se a mistura diazinon e benzo[a]pireno pode afetar as atividadesbioquímicas de biomarcadores clássicos, tais como acetilcolinesterase (AChE), carboxilesterase (CbE), catalase (CAT), glutationaperoxidase (GPx) e glutationa S-transferase (GST) em Tilápias do Nilo (Oreochromis niloticus) e comparar os efeitosnos sistemas enzimáticos quando estão expostos à mistura e aos compostos separadamente. Foi medida a atividade dasenzimas em brânquias e fígados de Tilápia do Nilo após 2 e 7 dias de exposição ao Diazinon (0,5 mg/L) e ao benzo[a]pireno (1,0 mg/L) individualmente e em mistura. Os resultados mostraram que no grupo mistura do fígado após 7 dias deexposição, o benzo[a]pireno aumentou a ação inibidora do Diazinon na atividade da enzima GST. Isso indica que a toxicidadedas interações ambientais entre pesticida e hidrocarboneto policíclico aromático pode apresentar efeito sinérgico.Desse modo, é importante levar em conta esse fator, pois irá auxiliar na compreensão de resultados obtidos em estudosde campo, como em um monitoramento ambiental.

Currently, with the growing contamination of aquatic ecosystems, many compounds, such as pesticides and hydrocarbons,are improperly released into rivers and lakes. Studies about the exposure of single pollutants causing biochemical variationsare abundant in the literature. However, there are few studies focused on the biological effects of complex mixtures.The aim of this investigation was to evaluate whether mixture diazinon and benzo[a]pyrene can affect the biochemicalactivities of classic biomarkers such as acetylcholinesterase (AChE), carboxylesterase (CbE), catalase (CAT), glutathioneperoxidase (GPx) and glutathione S-transferase (GST) in Nile tilapia and compare the effects on enzymatic systems of theexposure to a mixture of compounds and the effects observed when they are exposed separately. We measured the activityof enzymes in gills and liver of Nile Tilapia (Oreochromis niloticus) after 2 and 7 days of exposure to Diazinon (0.5 mg/L)and benzo[a]pyrene (1.0 mg/L) individually and in mixture. The results showed that in the mixture group after 7 days ofexposure, the benzo[a]pyrene increased the inhibitory action of Diazinon in GST enzyme activity, in liver tissue. This indicatesthat the toxicity of the interactions between pesticide and polycyclic aromatic hydrocarbon may show synergisticeffect. These results suggest the importance of studies with mixture of compounds, because these data will help to understandthe results obtained in field studies, such as those from environmental monitoring.

The influence of hydroxyurea on oxidative stress in sickle cell anemia

OBJECTIVE: The oxidative stress in 20 sickle cell anemia patients taking hydroxyurea and 13 sickle cell anemia patients who did not take hydroxyurea was compared with a control group of 96 individuals without any hemoglobinopathy. METHODS: Oxidative stress was assessed by thiobarbituric acid reactive species production, the Trolox-equivalent antioxidant capacity and plasma glutathione levels. RESULTS: Thiobarbituric acid reactive species values were higher in patients without specific medication, followed by patients taking hydroxyurea and the Control Group (p < 0.0001). The antioxidant capacity was higher in patients taking hydroxyurea and lower in the Control Group (p = 0.0002 for Trolox-equivalent antioxidant capacity and p < 0.0292 for plasma glutathione). Thiobarbituric acid reactive species levels were correlated with higher hemoglobin S levels (r = 0.55; p = 0.0040) and lower hemoglobin F concentrations(r = -0.52; p = 0.0067). On the other hand, plasma glutathione levels were negatively correlated with hemoglobin S levels (r = -0.49; p = 0.0111) and positively associated with hemoglobin F values (r = 0.56; p = 0.0031). CONCLUSION: Sickle cell anemia patients have high oxidative stress and, conversely, increased antioxidant activity. The increase in hemoglobin F levels provided by hydroxyurea and its antioxidant action may explain the reduction in lipid peroxidation and increased antioxidant defenses in these individuals.

Effects of aerial exposure on antioxidant defenses in the brown mussel Perna perna

Mexilhões são periodicamente submetidos a condições de hipóxia seguido de normóxia, como resultado das oscilações nos níveis de maré. Tais condições podem causar um aumento na produção de espécies reativas de oxigenio (EROs) nos tecidos, devido a um aumento no fluxo de oxigênio e de equivalentes redutores. Para proteger as células contra as EROs, os organismos possuem enzimas antioxidantes tais como a superóxido dismutase (SOD), catalase (CAT) e glutationa peroxidase (GPx), assim como o tripeptídeo glutationa (GSH). Neste trabalho, estas defesas antioxidantes foram avaliadas em glândulas digestivas de mexilhões Perna perna expostos ao ar por 4 horas seguido de re-submersão em água do mar por 30 minutos e constantemente submersos por 4,5 horas. Nenhuma diferença foi observada nas atividades da CAT e GPx, assim como nos níveis de GSH total. Mexilhões expostos ao ar tiveram atividade da SOD significativamente maior, possivelmente relacionado a um mecanismo de defesa preparativo contra o estresse oxidativo durante a reoxigenação.

Avaliação de variações bioquímicas em moluscos bivalves em resposta ao estresse ambiental / Evaluation of biochemistry variations in bivalve mollusks in reply to environmental stress

Neste trabalho, foram analisados alguns sistemas bioquímicas relacionadas ao estresse oxidativo em diferentes tecidos de moluscos bivalves, em resposta a diferentes tipos de estresse ambiental, com o intuito de se verificar a possibilidade de utilização destes sistemas em programas de biomonitoramento do ambiente marinho, assim como verificar a influência de variações em parâmetros ambientais não relacionados à poluição sobre esses sistemas. Mexilhões Perna perna e Mytella guyanensis coletados em ambientes poluídos apresentaram níveis significativamente maiores de lesões em DNA e lipídeos que animais coletados em local limpo. Além disso, mexilhões expostos a metais apresentaram também maiores níveis de lesões em DNA e lipídeos...