Proteínas de choque térmico (HSP70) em ostras Crassostrea gasar (Adanson, 1757): uma ferramenta para o biomonitoramento do ambiente costeiro de Santa Catarina

Abstract

A crescente urbanização da região costeira traz consigo o impacto do ambiente aquático e de seus recursos hídricos, decorrente do aporte de contaminantes. Nesse sentido, estudos de biomonitoramento da zona costeira são fundamentais para o diagnóstico dos impactos antrópicos nesse ambiente. Dentre os contaminantes que podem impactar o ambiente aquático, pode-se destacar os hidrocarbonetos policíclicos aromáticos (HPAs) e as bifenilas policloradas (BPCs). Os HPAs constituem poluentes orgânicos que podem se distribuir em ambientes aquáticos, solo e atmosfera e englobam uma das classes de compostos presentes na composição do petróleo. Os PCBs são utilizados como fluidos hidráulicos em indústrias e estão presentes na composição de praguicidas e pesticidas, podendo ser encontrados em efluentes industriais, ou esgoto sanitário frequentemente despejados nos rios, lagos e mares. Animais expostos a HPAs e BPCs podem apresentar alterações em respostas moleculares, como aquelas relacionadas às proteínas de choque térmico, do inglês, heat shock proteins (HSPs). Entre as proteínas dessa família, a HSP70 tem sido amplamente empregada como biomarcador de exposição a contaminantes ambientais, em função do potencial destes como moduladores da sua expressão em organismos aquáticos. Nesse contexto, a ostra Crassostrea gasar, conhecida popularmente como ostra-do-mangue, tem sido amplamente utilizada no biomonitoramento ambiental como organismo sentinela. Dessa forma, o objetivo do presente estudo foi avaliar os níveis da HSP70 em amostras de brânquias da ostra Crassostrea gasar, coletadas em diferentes regiões costeiras de Santa Catarina, como biomarcador frente à exposição a contaminantes ambientais. As ostras foram coletadas durante o verão de 2022 em São Francisco do Sul (SF-A e SF-B) e nas Baías Norte (BN-A e BN-B) e Sul (BS-A e BS-B) da Grande Florianópolis. Através da imunodetecção por Western Blotting foi possível realizar a quantificação dos níveis totais de HSP70 nas amostras coletadas. A quantificação dos níveis totais de HSP70 foi comparativamente mais elevada em SF-A e SF-B em relação a BS-B. Foi observada uma maior concentração de HPAs no ponto de coleta SF-A em relação a BN-B, com concentração total de 2,92 µg.kg-1 e 2,39 µg.kg-1 , respectivamente. Por outro lado, a quantificação dos níveis totais de BPCs foi de 47,96 µg.kg-¹ para a localidade de BN-A, seguido de SF-B com 12,97 µg.kg-¹. Nas ostras coletadas em São Francisco do Sul foram observados HPAs (SF-A) e PCBs (SF-A e SF-B), o que sugere uma relação com a maior expressão da proteína de choque térmico HSP70 nas brânquias. Em relação à BS-B, foram detectados níveis mais baixos da proteína HSP70, não tendo sido registrados níveis quantificáveis de HPAs e BPCs. Uma vez que parâmetros ambientais, como salinidade e temperatura, podem ser condições de indução da expressão da HSP70, é relevante observar que efeitos combinados de tais parâmetros foram diferentes nos pontos analisados, porém não foi possível estabelecer correlação entre os níveis de expressão da HSP70 frente a esses parâmetros. Em suma, os resultados apontam o envolvimento da HSP70 como biomarcador integrante do conjunto de respostas moleculares de ostras C.gasar frente aos contaminantes ambientais encontrados nos diversos locais de estudo.

The growing urbanization of the coastal region brings along the impact of the aquatic environment and its water resources, resulting from the input of contaminants. In this sense, biomonitoring studies of the coastal zone are fundamental for the diagnosis of anthropic impacts in this environment. Among the contaminants that can impact the aquatic environment, polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs) and polychlorinated biphenyls (PCBs) can be highlighted. PAHs are organic pollutants that can be distributed in aquatic environments, soil and atmosphere and comprise one of the classes of compounds present in the composition of petroleum. PCBs are used as hydraulic fluids in industries and are present in the composition of pesticides and pesticides, and can be found in industrial effluents or sanitary sewage frequently dumped in rivers, lakes and seas. Animals exposed to PAHs and PCBs show changes involving molecular responses, such as those related to heat shock proteins (HSPs). Among the proteins of this family, HSP70 has been widely used as a biomarker of exposure to environmental contaminants, through the potential of the latter as modulators of its expression in aquatic organisms. In this context, the oyster Crassostrea gasar, popularly known as mangrove oyster, has been widely used in environmental biomonitoring as a sentinel organism. Thus, the objective of the present study was to evaluate the levels of HSP70 in samples of the gills of the oyster Crassostrea gasar, collected in different coastal regions of Santa Catarina, as a biomarker of exposure to different environmental contaminants. Oysters were collected during the summer of 2022 in São Francisco do Sul (SF-A and SF-B) and in the North (BN-A and BN-B) and South Bays (BS-A and BS-B) of Greater Florianópolis. Through immunodetection by Western Blotting, it was possible to quantify the total levels of HSP70 in the collected samples. The quantification of total HSP70 levels was comparatively higher in SF-A and SF-B compared to BS-B. A higher concentration of PAHs was observed at the SF-A collection point compared to BN-B, with a total concentration of 2.92 µg.kg-1 and 2.39 µg.kg 1, respectively. On the other hand, the quantification of total PCB levels was 47.96 µg/kg-¹ for the BN-A location, followed by SF-B with 12.97 µg.kg-¹. It was observed that at the two collection sites in São Francisco do Sul there was the presence of significant levels of PAHs and PCBs, which could be correlated with the higher expression of HSP70. With regard to BS B, lower levels of HSP70 were detected, along with no quantifiable levels of PAHs and PCBs recorded. Since environmental parameters, such as salinity and temperature, can be conditions for inducing HSP70 expression, it is relevant to observe that the combined effects of such parameters were different at the sites, but it was not possible to establish a correlation between the levels of HSP70 expression regarding these parameters. In short, the results point to the involvement of HSP70 as valid biomarker integrating the set of molecular responses of C.gasar oysters to the environmental contaminants found in the different study sites.