Nome do Projeto
Efeitos letais e subletais em embriões e larvas de zebrafish (Danio rerio) expostos à água da Laguna dos Patos contaminada com o lixiviado das enchentes de maio de 2024 no Rio Grande do Sul.
Ênfase
Pesquisa
Data inicial - Data final
14/06/2024 - 01/12/2026
Unidade de Origem
Coordenador Atual
Área CNPq
Ciências Biológicas
Resumo
Em maio de 2024, o Rio Grande do Sul enfrentou uma catástrofe climática que deixou uma marca indelével na região. Uma enchente de proporções significativas, desencadeada por chuvas intensas concentradas em poucas horas nas nascentes de rios cruciais do estado, teve um impacto avassalador em pelo menos 461 das 497 cidades gaúchas. As águas provenientes das regiões da Serra e Alto da Serra desceram pelos rios Sinos, Caí, Jacuí e Taquari até atingirem o Rio Guaíba, na região metropolitana de Porto Alegre, e posteriormente desaguaram na Laguna dos Patos, aumentando seu nível e avançando sobre as áreas costeiras. No entanto, é através dessa laguna que as águas se conectam ao oceano através dos Molhes da Barra, em Rio Grande. O impacto social dessa tragédia foi imenso, com cidades inteiras devastadas, vidas perdidas, pessoas desaparecidas e desabrigadas, além de comunidades privadas de água potável, energia, combustível e alimentos. O potencial impacto ambiental, especialmente sobre as espécies aquáticas, é uma preocupação crescente, dada a quantidade de sedimentos e contaminantes arrastados pelas enchentes nos corpos d'água, incluindo substâncias provenientes de postos de combustível, fábricas, hospitais e outras fontes. Na bacia de drenagem Patos-Mirim, no extremo sul do estado, há diversas espécies de peixes endêmicas, algumas das quais ameaçadas de extinção. A contaminação das águas da Laguna dos Patos por resíduos das enchentes pode representar uma séria ameaça para essas espécies. Portanto, é crucial avaliar os possíveis impactos desses contaminantes sobre os organismos aquáticos, destacando a importância da preservação ambiental e da implementação de medidas de conservação diante das mudanças climáticas e da pressão humana sobre os ecossistemas aquáticos. O zebrafish (Danio rerio) é uma espécie frequentemente utilizada como biomodelo em estudos científicos. Devido às suas características, como embriões quase transparentes, facilidade de reprodução e manutenção em laboratório, e um genoma sequenciado, o zebrafish se tornou uma ferramenta valiosa em diversas áreas da pesquisa, incluindo embriologia, biologia molecular, toxicologia e ecologia. No Brasil, várias instituições de pesquisa o utilizam principalmente em estudos de neurociência, farmacologia e meio ambiente. Os embriões de zebrafish apresentam vantagens práticas para estudos toxicológicos devido à sua transparência e rápido desenvolvimento. Um experimento proposto neste contexto é o FET Test, um teste de toxicidade embrionária padronizado internacionalmente, que consiste em expor os embriões a amostras de água coletadas após as enchentes e observar os efeitos ao longo de um período de 96 horas. Esses testes podem fornecer informações importantes sobre os efeitos das enchentes sobre a viabilidade dos embriões de peixes, ajudando a avaliar o impacto ambiental do desastre e orientando medidas de mitigação e recuperação.

Objetivo Geral

Objetivo geral:
Avaliar a toxicidade em embriões de zebrafish a partir da exposição desses à matéria particulada em suspensão e sedimentos lixiviados durante as enchentes de maio de 2024 no Rio Grande do Sul.

Objetivos específicos:
- Analisar os efeitos da exposição em parâmetros morfológicos em embriões de D.rerio
- Avaliar o efeito da exposição em alterações comportamentais de larvas de zebrafish


Justificativa

A crescente frequência e intensidade de eventos de inundação tornaram-se preocupações prementes no contexto das mudanças climáticas. Além das implicações hidrológicas diretas desses eventos, os potenciais impactos ecotoxicológicos estão cada vez mais sendo objeto de interesse (BRINKMANN et al. 2013). Recentemente, em maio de 2024, o Rio Grande do Sul foi assolado por um evento climático extremo que exacerbou essas preocupações (BBC News Brasil, 2024). Este evento não apenas desencadeou uma série de problemas sociais e econômicos, mas também lançou uma sombra preocupante sobre os organismos aquáticos. A inundação resultante carregou uma grande quantidade de sedimentos e matéria particulada em suspensão (SPM), depositando uma pluma de sedimentação nas águas locais (FONSECA, 2024). Essa pluma pode conter uma variedade de contaminantes, desde produtos químicos industriais até resíduos agrícolas, representando uma séria ameaça à saúde dos ecossistemas aquáticos.
É vital entender os efeitos destes contaminantes a partir da SPM e os efeitos relacionados na biota aquática. No entanto, pouco se sabe sobre esses processos, especialmente sob condições realistas de inundação e sedimentação. Os efeitos de contaminantes são muitas vezes concentrados na fase adulta das espécies, entretanto sabe-se que a fase embrionária é particularmente sensível às substâncias tóxicas. A exposição durante esse período pode levar a mortalidade ou efeitos no desenvolvimento que podem ocasionar mudanças irreversíveis em aspectos genéticos, morfológicos e funcionais dos tecidos afetados (Barouki et al., 2018; 126 Gao et al.,2018).
Tendo isso em mente, e considerando a importância de compreender melhor os efeitos dos eventos de inundação e da sedimentação resultante sobre a biota aquática, torna-se importante avaliar também os efeitos em embriões e larvas. As respostas em diferentes estágios de vida ajudam a compreender se existe uma correlação entre os efeitos observados em adultos e permite identificar fases críticas de vulnerabilidade. Além disso, auxilia na tomada de medidas proativas para proteger esses preciosos ecossistemas e garantir a sustentabilidade a longo prazo da região.

Metodologia

A água do grupo tratado utilizada neste experimento foi coletada com auxílio da Agência para o Desenvolvimento da Bacia da Lagoa Mirim (UFPEL) e também utilizada para outro projeto de pesquisa. Ela foi coletada utilizando bomba de submersão na profundidade de 2 metros, no canal de acesso ao porto de Rio Grande, quando as análises turbidez estavam altas e a pluma de sedimentação alcançando essa região.
Os embriões serão obtidos através de casais reprodutores mantidos no biotério. A água coletada será diluída para alcançar 5 concentrações que serão espaçadas num fator de 2,2 vezes. Além dos grupos tratados, também serão utilizados um controle e um controle positivo. Para cada grupo experimental será utilizada uma placa de 24 poços contendo 20 embriões mantidos no meio de exposição (um embrião por poço/2mL de meio) e 4 embriões como controle interno da placa. Os embriões serão mantidos nas placas por 96h e cada placa incubada a 26,0°C ± 1,0°C. As observações realizadas a 24, 48, 72 e 96h. Após as 96h, caso os embriões permaneçam vivos e eclodam, serão analisadas alterações comportamentais. Cada larva será transferida individualmente através de pipeta de Pasteur para outra placa de 24 poços contendo 2mL de água para as análises de comportamento no equipamento Danio vision.
As larvas sobreviventes, serão capturados com utilização de uma pipeta de Pasteur e serão transferidos para um pequeno béquer contendo água gelada (2ºC a 4ºC) e mantidas por 20min para serem eutanasiadas pelo método de congelamento rápido, seguindo a Diretriz da Prática de Eutanásia do CONCEA (2018). Além disso, seguindo a diretriz para larvas de até 15 dpf, será adicionando uma parte de 6,15% de hipoclorito de sódio para cinco partes de água para assegurar o óbito.

Indicadores, Metas e Resultados

Os resultados esperados para este projeto incluem uma análise abrangente dos efeitos da água coletada após as enchentes no desenvolvimento e na viabilidade dos embriões de zebrafish. Espera-se que as diferentes concentrações da água tratada revelem padrões dose-resposta em relação aos diversos parâmetros observados ao longo do período de exposição de 96 horas. A análise das alterações comportamentais das larvas após a exposição à água contaminada fornecerá insights adicionais sobre os potenciais impactos das enchentes no sistema nervoso e no comportamento dos peixes.

Equipe do Projeto

NomeCH SemanalData inicialData final
ADALTO BIANCHINI
ANTONIO DUARTE PAGANO
GILBERTO LOGUERCIO COLLARES1
KAYLANE PIEPER VASCONCELOS
MARIANA CAVALCANTI NASCIMENTO
MARIANA HÄRTER REMIÃO2
Natiéli Machado Gonçalves
TONY LEANDRO REZENDE DA SILVEIRA3
VINICIUS FARIAS CAMPOS3
YURI DORNELLES ZEBRAL

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