Efeitos do contaminante emergente nonilfenol etoxilado (NPE) em múltiplos biomarcadores em girinos de rã-touro (Aquarana catesbeiana) sob o cenário do aquecimento global

dc.contributor.advisor1Monteiro, Diana Amaral
dc.contributor.advisor1Latteshttp://lattes.cnpq.br/0358411551730768
dc.contributor.advisor1orcidhttps://orcid.org/0000-0002-1178-6673
dc.contributor.authorGonçalves, Yan Costa
dc.contributor.authorlatteshttp://lattes.cnpq.br/4296128053314097
dc.contributor.authororcidhttps://orcid.org/0000-0002-2839-0421
dc.date.accessioned2025-03-18T17:52:59Z
dc.date.issued2025-03-14
dc.description.abstractThe global decline in amphibian populations has been extensively documented and is attributed to a complex interplay of environmental factors. Among these, chemical pollution from emerging contaminants, such as nonylphenol ethoxylate (NPE), combined with the increase in surface water temperatures due to climate change, stands out. These factors, acting synergistically, may exacerbate the significant decline in amphibian species. NPE, a surfactant widely used in the formulation of sanitary products, has frequently been detected in Brazilian aquatic ecosystems at alarming concentrations, exceeding international regulations. Despite its environmental relevance, there is a gap in knowledge regarding the sublethal effects of NPE on amphibians, particularly under thermal stress conditions. This study aimed to investigate the sublethal effects of acute exposure (48 h) to an environmentally relevant concentration of NPE (30 µg L-1) on Aquarana catesbeiana tadpoles at Gosner stage 25, under two distinct thermal conditions (25°C and 30°C), as well as to evaluate the interaction between these factors (NPE × temperature). Multiple biomarkers were analyzed: biometric indices (Fulton’s condition factor [K], hepatosomatic index [HSI], and relative ventricular mass [RVM]), physiological biomarkers (heart rate [fH], ventricular contraction force [Fc], cardiac pumping capacity [CPC], contraction rate [+dF/dt], and relaxation rate [-dF/dt]), biochemical biomarkers (activity of the antioxidant enzymes superoxide dismutase [SOD], catalase [CAT], glutathione S-transferase [GST], and glutathione peroxidase [GPx]; reduced glutathione content [GSH]; levels of lipid peroxidation [LPO] and protein carbonylation [PC] in hepatic, branchial, and muscular tissues), and neurotoxic biomarkers (acetylcholinesterase [AChE] activity in the brain and muscle). Exposure to NPE induced hepatotoxic effects (reduction in HSI and antioxidant defenses), cardiotoxic effects (reductions in RVM, Fc, +dF/dt, and -dF/dt), tachycardia, alterations in the antioxidant defense system, and oxidative stress in the gills and muscle, as well as inhibition of muscular AChE. The increase in temperature intensified the negative inotropic effect, depleted branchial antioxidant defenses, and exacerbated oxidative stress in the liver and muscle, in addition to causing central neurotoxicity. These results indicate that in environments contaminated with NPE, rising temperatures associated with climate change may aggravate the sublethal effects of NPE, even after short-term exposure. The absence of regulations for safe NPE concentrations in Brazilian legislation, coupled with global warming, represents a critical threat to biodiversity, particularly for amphibians, highlighting the urgent need for environmental guidelines and mitigation strategies.eng
dc.description.resumoO declínio global das populações de anfíbios tem sido amplamente documentado, sendo atribuído a uma complexa interação de fatores ambientais. Entre esses, destaca-se a poluição química por contaminantes emergentes, como o nonilfenol etoxilado (NPE), associada ao aumento da temperatura das águas superficiais decorrente das mudanças climáticas. Esses fatores, atuando de forma sinérgica, podem potencializar o declínio significativo das espécies de anfíbios. O NPE, um surfactante amplamente utilizado na formulação de produtos sanitários, tem sido frequentemente detectado em ecossistemas aquáticos brasileiros em concentrações alarmantes e acima das regulamentações internacionais. Apesar de sua relevância ambiental, há uma lacuna no conhecimento sobre os efeitos subletais do NPE em anfíbios, especialmente sob condições de estresse térmico. Este estudo teve como objetivo investigar os efeitos subletais da exposição aguda (48 h) a uma concentração ambientalmente relevante de NPE (30 µg L-1) em girinos de Aquarana catesbeiana, no estágio 25 de Gosner, sob duas condições térmicas distintas (25°C e 30°C), bem como avaliar a interação entre esses fatores (NPE x temperatura). Foram analisados múltiplos biomarcadores: índices biométricos (fator de condição de Fulton [K], índice hepatossomático [IHS] e massa ventricular relativa [MVR]), biomarcadores fisiológicos (frequência cardíaca [fH], força de contração ventricular [Fc], capacidade de bombeamento cardíaco [CBC], taxa de contração [+dF/dt] e taxa de relaxamento [-dF/dt]), biomarcadores bioquímicos (atividade das enzimas antioxidantes superóxido dismutase [SOD], catalase [CAT], glutationa S-transferase [GST] e glutationa peroxidase [GPx]; conteúdo de glutationa reduzida [GSH]; níveis de lipoperoxidação [LPO] e proteína carbonilada [PC] nos tecidos hepático, branquial e muscular), e biomarcadores neurotóxicos (atividade da acetilcolinesterase [AChE] no encéfalo e músculo). A exposição ao NPE promoveu efeitos hepatotóxicos (redução do IHS e das defesas antioxidantes), cardiotóxicos (reduções da MVR, Fc, +dF/dt e -dF/dt), taquicardia, alterações no sistema de defesa antioxidante e indução de estresse oxidativo nas brânquias e no músculo, além da inibição da AChE muscular. O aumento da temperatura intensificou o efeito inotrópico negativo, depletou as defesas antioxidantes branquiais e acentuou o estresse oxidativo no fígado e no músculo, além de causar neurotoxicidade central. Esses resultados indicam que, em ambientes contaminados por NPE, o aumento da temperatura associado às mudanças climáticas, pode agravar os efeitos subletais do NPE, mesmo após a exposição a curto prazo. A ausência de regulamentações para concentrações seguras de NPE na legislação brasileira, somada ao aquecimento global, representa uma ameaça crítica à biodiversidade, especialmente para anfíbios, destacando a necessidade urgente de diretrizes ambientais e estratégias de mitigação.
dc.description.sponsorshipCoordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)
dc.description.sponsorshipIdProc. n° 88887.823179/2023-00
dc.identifier.citationGONÇALVES, Yan Costa. Efeitos do contaminante emergente nonilfenol etoxilado (NPE) em múltiplos biomarcadores em girinos de rã-touro (Aquarana catesbeiana) sob o cenário do aquecimento global. 2025. Dissertação (Mestrado em Ciências Fisiológicas) – Universidade Federal de São Carlos, São Carlos, 2025. Disponível em: https://repositorio.ufscar.br/handle/20.500.14289/21580.por
dc.identifier.urihttps://hdl.handle.net/20.500.14289/21580
dc.language.isopor
dc.publisherUniversidade Federal de São Carlos
dc.publisher.addressCampus São Carlos
dc.publisher.initialsUFSCar
dc.publisher.programPrograma Interinstitucional de Pós-Graduação em Ciências Fisiológicas - PIPGCF
dc.rightsAttribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 Brazilen
dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/br/
dc.subjectAnfíbios
dc.subjectContaminante emergente
dc.subjectMudanças climáticas
dc.subjectFunção cardíaca
dc.subjectEstresse oxidativo
dc.subjectHepatotoxicidade
dc.subjectNeurotoxicidade
dc.subjectAmphibianseng
dc.subjectEmerging contaminanteng
dc.subjectClimate changeseng
dc.subjectCardiac functioneng
dc.subjectOxidative stresseng
dc.subjectHepatotoxicityeng
dc.subjectNeurotoxicityeng
dc.subject.cnpqCIENCIAS BIOLOGICAS::FISIOLOGIA
dc.subject.cnpqCIENCIAS BIOLOGICAS::FISIOLOGIA::FISIOLOGIA COMPARADA
dc.titleEfeitos do contaminante emergente nonilfenol etoxilado (NPE) em múltiplos biomarcadores em girinos de rã-touro (Aquarana catesbeiana) sob o cenário do aquecimento global
dc.title.alternativeEffects of the emerging contaminant nonylphenol ethoxylate (NPE) on multiple biomarkers in bullfrog tadpoles (Aquarana catesbeiana) under the scenario of global warmingeng
dc.typeDissertação

Arquivos

Pacote Original

Agora exibindo 1 - 1 de 1
Carregando...
Imagem de Miniatura
Nome:
Dissertação_YanCostaGonçalves_RIUFSCar.pdf
Tamanho:
1.65 MB
Formato:
Adobe Portable Document Format