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Econanotoxicologia é tema bastante recente e de grande interesse científico mundial. Isto se deve, principalmente, à falta de estudos conclusivos, que forneçam  mecanismos de interação de sistemas biológicos com nanomateriais, além de dosagens críticas e tempo de exposição.

O óxido de grafeno (GO) faz parte de um conjunto de novos materiais de carbono que possuem características específicas devido ao tamanho nanométrico e à bidimensionalidade (2D). Dadas tais características, ele poderia interagir com o meio ambiente de forma ainda pouco conhecida e, também, potencializar o efeito tóxico de alguns contaminantes.

As nanopartículas de grafeno e os íons de elementos traços Cádmio (Cd) e Zinco (Zn) são empregados na indústria e frequentemente podem ser  encontradas em ecossistemas aquáticos poluídos. No entanto, são ainda muito poucos os estudos que estabelecem as influências desses sistemas na fisiologia e no metabolismo de peixes e camarões da biodiversidade brasileira.

Na última edição da revista Chemosphere foi publicado o artigo intitulado "Metabolic effects in the freshwater fish Geophagus iporangensis in response to single and combined exposure to graphene oxide and trace elements". Este trabalho foi conduzido por pesquisadores do Instituto de Pesca do Estado de São Paulo, situado em Cananéia, no litoral sul paulista, Laboratório Nacional de Nanotecnologia (LNNano, CNPEM) e Laboratório de Química do Estado Sólido (LQES, Unicamp).

O objetivo deste estudo foi avaliar os efeitos subletais do GO e do seu efeito combinado com os íons de elementos traços Cd e Zn, sobre o metabolismo do peixe nativo Cará (Geophagusi porangensis), organismo importante da biodiversidade brasileira. A toxicidade do GO e seu efeito combinado com o Cd e Zn sobre o metabolismo do peixe foi avaliado a partir dos biomarcadores biológicos: consumo de oxigênio e excreção de amônia.



Geophagus iporangensis.

Imagem: A.M.Z. Medeiros


Os peixes foram expostos  a diferentes concentrações de GO, Zn e Cd.  Os efeitos combinados foram verificados usando as mesmas concentrações de oligoelementos adicionados à suspensão de GO.  A exposição ao GO e ao Cd resultou numa diminuição da taxa metabólica, em cerca de 30% em comparação com as médias de controle, para a  maior concentração testada (4,0mg/L). Entretanto, a exposição ao zinco na concentração mais alta (10mg/L) elevou a taxa metabólica para cerca de três vezes a do grupo controle. A excreção de amônia não foi afetada pela exposição ao  GO e Cd. Por outro lado, a exposição ao Zn em elevou a taxa para cerca de 47%. A exposição combinada de GO e Zn intensificou os efeitos do elemento traço, induzindo respostas em ambos os biomarcadores em concentrações mais baixas, demonstrando que a interação entre os elementos aumenta os efeitos do zinco. A combinação Cd + GO afetou apenas a taxa metabólica.

A hipótese que a exposição combinada do Zn e Cd com o GO potencializaria os efeitos dos elementos traço foi confirmada, ou seja, o óxido de grafeno pode funcionar como um "cavalo de tróia", que quando lançado no ambiente altera o efeito de conhecidos xenobiontes. Estudos adicionais estão sendo realizados na direção da compreensão das rotas metabólicas de diferentes nanomateriais e contaminantes, como suas combinações interagem entre si e, quais os eventuais efeitos deletérios sobre a biota brasileira.

O artigo de autoria de A.M.Z. Medeiros, F. Côa, O. L. Alves, D.S.T. Martinez and E. Barbieri que deu origem a esta matéria, pode ser lido em : https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/.

As pesquisas colaborativas entre os três  laboratórios, coordenadas no Instituto de Pesca do Estado de São Paulo por Edison Barbieri, no LNNano por Diego Martinez e na Unicamp por  Oswaldo Luiz Alves,  foram iniciadas em 2013 e continuam em grande atividade tendo já produzido um relevante conjunto de publicações importantes nesta área emergente. Os trabalhos podem ser acessados clicando aqui.

LQES NEWS -Ano XVIII – no. 434, 16 de dezembro de 2019 (EB/OLA).



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