Caracterização da Acetilcolinesterase cerebral de tucunaré, Cichla ocellaris (BLOCH & SCHNEIDER, 1801): efeito de íons e pesticidas organofosforados e carbamatos sobre sua atividade

Abstract

A acetilcolinesterase (AChE) é uma enzima que vem sendo testada como biomarcador da presença de pesticidas. Trata-se de uma hidrolase, do grupo das colinesterases, que atua nos processos de transmissão de impulsos nervosos em vertebrados e invertebrados. A AChE hidrolisa rapidamente o neurotransmissor acetilcolina, na fenda sináptica, encerrando sua ação e garantindo a intermitência dos impulsos nervosos. A inibição desse mecanismo resulta no acúmulo de acetilcolina nas fendas sinápticas levando a uma hiperestimulação colinérgica. Tal inibição é o modo de ação de organofosforados e carbamatos, os inseticidas mais utilizados mundialmente. Diferentes compartimentos do ecossistema estão expostos aos agrotóxicos e uma vez presentes no ambiente aquático, eles podem ser absorvidos pelos organismos onde sofrerão bioacumulação, podendo ser utilizados como bioindicadores no monitoramento de pesticidas. O objetivo deste trabalho foi caracterizar físico-química e cineticamente a enzima acetilcolinesterase cerebral do tucunaré (Cichla ocellaris), bem como avaliar o efeito de pesticidas organofosforados e carbamatos, e íons sobre sua atividade com a finalidade de fornecer subsídios para o uso da referida enzima como ferramenta bioindicadora de contaminação ambiental. As amostras analisadas foram preparadas a partir de extratos de cérebro de tucunaré. Foram determinados parâmetros cinéticos como Km e Vmax. A atividade enzimática foi analisada após exposição aos inibidores selectivos BW284c51, Iso-OMPA, neostigmina e eserina que confirmaram AChE como responsável pela atividade analisada. A AChE foi submetida também a 05 pesticidas organofosforados (diclorvós, clorpirifós, diazinon, temefós e TEPP) e 02 carbamatos (carbofuran e carbaril), em diferentes concentrações. A atividade colinesterásica foi observada na presença de 14 íons catiônicos: Mn2+; Cu2+; Zn2+; Al3+; Ca2+; Pb2+; Cd2+; Hg2+; Fe2+; Ba2+; Mg2+; K+; As3+; Li+ e 1 íon complexo aniônico quelante: EDTA2-. Os resultados demonstraram que o pesticida diclorvós provocou forte inibição na atividade da enzima estudada. O organofosforado tetraetil-pirofosfato (TEPP) também a inibiu fortemente e os dois carbamatos utilizados, sobretudo o carbofuran, apresentaram valores baixos de CI50. Os íons que causaram maior inibição foram Cu2+, Zn2+, Hg2+, Cd2+, As3+ e Pb2+, enquanto que o íon complexo EDTA2- só inibiu a enzima estudada a partir de 10 mM. Desta forma, a inibição in vitro da acetilcolinesterase de tucunaré demonstra ser uma ferramenta promissora para o monitoramento ambiental de recursos hídricos A facilidade de obtenção e a sensibilidade da enzima aos inseticidas utilizados, apontam para a possibilidade de um monitoramento rotineiro e eficiente.