Efeitos da radiação ultravioleta-A e ultravioleta-B sobre os embriões do camarão de água-doce Macrobrachium olfersi (Crustacea, Decapoda) e o papel da radiação ultravioleta-A na fotorreativação

Abstract

Nas últimas décadas os pesquisadores têm voltado sua atenção para os efeitos da crescente incidência da radiação ultravioleta (UV) nos ecossistemas. A radiação UV pode causar efeitos diferenciados nos organismos, sendo conhecido o papel da radiação ultravioleta-A (UV-A) no processo de fotorreativação celular, recuperando danos causados pela radiação ultravioleta-B (UV-B). O objetivo do presente trabalho foi caracterizar o efeito das radiações UV-A e UVB sobre os embriões do camarão de água doce Macrobrachium olfersi em três idades ao longo do desenvolvimento: idade 1 (E1-E6), idade 2 (E7-E9) e idade 3 (E10-E14). As fêmeas ovígeras foram submetidas aos seguintes procedimentos de irradiação: (1) exposição à radiação UV-A por 60 min.; (2) exposição à radiação UV-B por 30 min.; (3) exposição à radiação UV-B por 30 min., seguida de exposição à radiação UV-A por 60 min. Fêmeas ovígeras não irradiadas foram utilizadas como controle. Após os procedimentos de irradiação, as fêmeas foram mantidas por 4 dias no escuro, para então serem realizadas as analises macro e microscópicas. Nossos resultados mostram um aumento no volume dos ovos e atraso no ritmo do desenvolvimento dos embriões da idade 1 expostos à radiação UV-A, UV-B e UV-B+UV-A. Alterações morfológicas externas foram observadas nos embriões das idades 2 e 3, submetidos a todos os procedimentos de radiação. As análises por imuno-histoquímica mostraram que a expressão das proteínas envolvidas nas vias apoptóticas, como caspase 8, caspase 3, Bak e Bcl2, assim como as proteínas induzidas pelo estresse celular p53 e Hsp70, foram alteradas pela radiação UV-A e UV-B. A expressão da proteína p53 foi aumentada somente nos embriões expostos à radiação UV-A na idade 1. A expressão da caspase 8 foi maior em todas as idades nos embriões irradiados com UV-A e UV-B, contudo 10 nos embriões irradiados com UV-B+UV-A foi observado aumento da expressão de caspase 8 somente na idade 3. Embriões expostos à radiação UV-B+UV-A apresentaram uma diminuição da expressão da Bcl2, p53 e Hsp70 nas idades 2 e 3. As análises por imunohistoquímica mostraram ainda que houve pouca variação na proliferação celular, identificada pela expressão da proteína fosfohistona H3. Em síntese, nossos resultados mostram que (1) os embriões de M. olfersi irradiados nas idades 1, 2 e 3 apresentaram alterações na morfologia externa e na expressão das proteínas analisadas; (2) os embriões expostos às radiações UV-A ou UV-B separamente apresentam importantes alterações morfológicas e comprometimentos na expressão das proteínas p53 e Hsp70; (3) os embriões expostos à radiação UV-B seguida pela radiação UV-A apresentam efeitos mais atenuados, quando comparados aos embriões iradiados com UV-A ou UV-B separadamente.

In recent decades, researchers have been focused their attention in the effects of increasing incidence of ultraviolet (UV) radiation on ecosystems. The UV radiation can cause diverse effects on organisms, being recognized the roles of the ultraviolet-A (UV-A) radiation on the cellular photorreactivation, recovering the damages caused by ultraviolet-B (UV-B). The aim of this study was to characterize the effects of UV-A and UV-B radiation on embryos of the freshwater prawn Macrobrachium olfersi in three ages throughout development: age 1 (from E1 to E6), age 2 (E7-E9) and age 3 (E10-E14). Ovigerous females were submitted to the irradiation procedures: (1) exposure to UV-A radiation for 60 min.; (2) exposure to UV-B radiation for 30 min.; (3) exposure to UV-B radiation for 30 min. followed by the exposure to UV-A radiation for 60 min. Non-irradiated ovigerous females were used as control. After irradiation procedures, ovigerous females were kept for 4 days in the dark, and then were realized the macro- and microscopic analyses. Our results showed an increase in the egg volume and delay in the developmental rythm of the embryos at age 1 which were exposed to UV-A, UV-B and UV-B followed by UV-A. External morphological alterations were observed in embryos of ages 2 and 3, which were submitted to all radiation procedures. Immunohistochemistry analyses showed that the expression of proteins involved on apoptotic pathways, as caspase 8, caspase 3, Bak, as well as, the proteins induced by cellular stress, p53 and Hsp70, were altered by UV-A and UV-B radiation. In embryos irradiated with UV-A on age 3, was observed an increase on expression of every studied protein. The expression of p53 protein was increased only on embryos exposed to UV-A radiation on age 1. The expression of caspase 8 was higher in all ages of the embryos exposed to UV-A and UV-B radiation, however, in embryos exposed to UV-B followed UV-A high expression of caspase 8 occurred only at age 3. Embryos exposed to UV-B followed UV-A radiation showed a decrease of expression of Bcl2, p53 and Hsp70 at ages 2 and 3. Immunohistochemistry analysis also showed slight variation on cell proliferation, identified by the expression of phosphohistone H3 protein. In general, was verified that embryos exposed to UV-B followed UV-A showed few variation on expression of analyzed proteins when compared to embryos exposed to UV-A or UV-B separately. In summary, our results showed that (1) the embryos of M. olfersi exposed at ages 1, 2 and 3 exhibited alterations on external morphology and on expression of the analyzed proteins; (2) the embryos exposed to UV-A and UV-B separately, showed important morphological alterations and impairments on the expression of p53 and Hsp70; (3) embryos exposed to UV-B followed UV-A radiation showed more attenuated effects when compares to embryos irradiated with UV-A or UV-B separately.