Evaluation of genotoxicity and cytotoxicity of water samples from the Sinos River Basin, southern Brazil

p>Some water bodies in the Sinos River Basin (SRB) have been suffering the effects of pollution by residential, industrial and agroindustrial wastewater. The presence of cytotoxic and genotoxic compounds could compromise the water quality and the balance of these ecosystems. In this context, the research aimed to evaluate the genotoxicity and cytotoxicity of the water at four sites along the SRB (in the cities of Santo Antônio da Patrulha, Parobé, Campo Bom and Esteio), using bioassays in fish and cell culture. Samples of surface water were collected and evaluated italic>in vitro /italic> using the italic>Astyanax jacuhiensis /italic> fish species (micronucleus test and comet assay) and the Vero lineage of cells (comet assay and cytotoxicity tests, neutral red - NR and tetrazolium MTT). The micronucleus test in fish showed no significant differences between the sampling sites, and neither did the comet assay and the MTT and NR tests in Vero cells. The comet assay showed an increase in genetic damage in the fish exposed to water samples collected in the middle and lower sections of the basin (Parobé, Campo Bom and Esteio) when compared to the upper section of the basin (Santo Antônio da Patrulha). The results indicate contamination by genotoxic substances starting in the middle section of the SRB. /p>

p>Alguns corpos dágua da Bacia Hidrográfica do Rio dos Sinos (BHRS) vêm sofrendo os efeitos da poluição por efluentes domésticos, industriais e agroindustriais. A presença de compostos citotóxicos e genotóxicos pode comprometer a qualidade da água e o equilíbrio desses ecossistemas. Neste contexto, o objetivo do trabalho foi avaliar a genotoxicidade e a citotoxicidade da água em quatro pontos ao longo da BHRS (Santo Antônio da Patrulha, Parobé, Campo Bom e Esteio), utilizando bioensaios em peixes e em cultura celular. As amostras de água de superfície foram coletadas e avaliadas italic>in vitro /italic> utilizando a espécie de peixe italic>Astyanax jacuhiensis /italic> (teste de micronúcleo e ensaio cometa) e a linhagem celular tipo Vero (ensaio cometa e os testes de citotoxicidade vermelho neutro - VN e tetrazólio MTT). O teste de micronúcleos em peixes não apresentou diferenças significativas entre os pontos de coleta, assim como o ensaio cometa e os testes VN e MTT nas células Vero. O ensaio cometa demonstrou aumento nos danos genéticos em peixes expostos às amostras de água coletadas nos trechos médio e inferior da bacia (Parobé, Campo Bom e Esteio) em relação ao trecho superior da bacia (Santo Antônio da Patrulha). Os resultados indicam contaminação por substâncias genotóxicas a partir do trecho médio da BHRS. /p>

Evaluation of genotoxicity and cytotoxicity of water samples from the Sinos River Basin, southern Brazil / Avaliação da genotoxicidade e da citotoxicidade de amostras de água da Bacia do Rio dos Sinos, sul do Brasil

Some water bodies in the Sinos River Basin (SRB) have been suffering the effects of pollution by residential, industrial and agroindustrial wastewater. The presence of cytotoxic and genotoxic compounds could compromise the water quality and the balance of these ecosystems. In this context, the research aimed to evaluate the genotoxicity and cytotoxicity of the water at four sites along the SRB (in the cities of Santo Antônio da Patrulha, Parobé, Campo Bom and Esteio), using bioassays in fish and cell culture. Samples of surface water were collected and evaluated in vitro using the Astyanax jacuhiensis fish species (micronucleus test and comet assay) and the Vero lineage of cells (comet assay and cytotoxicity tests, neutral red - NR and tetrazolium MTT). The micronucleus test in fish showed no significant differences between the sampling sites, and neither did the comet assay and the MTT and NR tests in Vero cells. The comet assay showed an increase in genetic damage in the fish exposed to water samples collected in the middle and lower sections of the basin (Parobé, Campo Bom and Esteio) when compared to the upper section of the basin (Santo Antônio da Patrulha). The results indicate contamination by genotoxic substances starting in the middle section of the SRB.

Alguns corpos d’água da Bacia Hidrográfica do Rio dos Sinos (BHRS) vêm sofrendo os efeitos da poluição por efluentes domésticos, industriais e agroindustriais. A presença de compostos citotóxicos e genotóxicos pode comprometer a qualidade da água e o equilíbrio desses ecossistemas. Neste contexto, o objetivo do trabalho foi avaliar a genotoxicidade e a citotoxicidade da água em quatro pontos ao longo da BHRS (Santo Antônio da Patrulha, Parobé, Campo Bom e Esteio), utilizando bioensaios em peixes e em cultura celular. As amostras de água de superfície foram coletadas e avaliadas in vitro utilizando a espécie de peixe Astyanax jacuhiensis (teste de micronúcleo e ensaio cometa) e a linhagem celular tipo Vero (ensaio cometa e os testes de citotoxicidade vermelho neutro - VN e tetrazólio MTT). O teste de micronúcleos em peixes não apresentou diferenças significativas entre os pontos de coleta, assim como o ensaio cometa e os testes VN e MTT nas células Vero. O ensaio cometa demonstrou aumento nos danos genéticos em peixes expostos às amostras de água coletadas nos trechos médio e inferior da bacia (Parobé, Campo Bom e Esteio) em relação ao trecho superior da bacia (Santo Antônio da Patrulha). Os resultados indicam contaminação por substâncias genotóxicas a partir do trecho médio da BHRS.

A multibiomarker approach in rats to assess the impact of pollution on Sinos River, Southern Brazil

The aim of this study was to determine the feasibility of combining water quality analysis with different biomarkers to characterise the relationship between anthropogenic contamination and biotic response in the Sinos River, southern Brazil. Wistar rats were studied using three biomarkers combined with physical, chemical and microbiological analysis to assess the effects of pollution at four sampling sites. The induction of oxidative stress was quantified by MDA levels in peripheral blood, lymphocyte DNA damage was determined using the comet assay, and histopathological changes were analysed in the liver. After sampling, animals were allowed to drink the river water during a 48 hours period. No increase in oxidative stress and DNA damage was observed. However, liver damage was observed in the animals exposed to water samples, indicating that the Sinos River is contaminated with hepatotoxic substances. Water analyses confirmed that water quality decreased downriver.

O objetivo deste estudo foi determinar a viabilidade de combinar a análise da qualidade da água com o estudo de biomarcadores para caracterizar a relação entre contaminação antropogênica e resposta biótica no rio dos Sinos, sul do Brasil. Ratos Wistar machos foram estudados usando três biomarcadores combinados com análises físicas, químicas e microbiológicas para determinar os efeitos da poluição em quatro locais de amostragem de água. A indução do estresse oxidativo foi quantificada pelos níveis de MDA no sangue periférico, o dano do DNA linfocitário foi determinado usando o ensaio cometa, e as alterações histopatológicas foram analisadas no fígado. As amostras da água do rio dos Sinos (dos quatro pontos selecionados) foram administradas por via oral (como água para beber) por 48 horas. Nenhum aumento do estresse oxidativo ou do dano do DNA foi observado. Entretanto, dano do tecido hepático foi verificado nos animais expostos à ingestão das amostras da água, indicando que o rio dos Sinos está contaminado com substâncias hepatotóxicas. As análises das amostras de água confirmaram a redução da qualidade da água em direção à foz do rio.