Caracterização da acetilcolinesterase do caranguejo Ucides cordatus (Linnaeus, 1763) e seu potencial uso como biomarcador no diagnóstico de contaminação ambiental por pesticidas, íons metálicos e metabissulfito de sódio

Abstract

A acetilcolinesterase (AChE) (EC 3.1.1.7) é uma enzima responsável pela quebra do neurotransmissor acetilcolina, a qual desempenha um papel fundamental na regulação da transmissão nervosa nas sinapses colinérgicas. Sua inibição pode ser causada por pesticidas, metais pesados e compostos inorgânicos afetando o funcionamento do sistema nervoso. A inibição da AChE em organismos aquáticos tem sido amplamente utilizada como um indicador da presença desses poluentes em ambientes aquáticos. O caranguejo uçá Ucides cordatus é um crustáceo que possui grande importância econômica para as populações litorâneas. Trata-se de uma espécie onívora que vive em galerias periodicamente inundadas, estabelecendo contato direto com o substrato dos estuários e ficando exposto a diversos poluentes, o que o torna útil em programas de biomonitoramento. O objetivo deste estudo foi caracterizar os parâmetros físico-químicos e cinéticos da AChE nos tecidos oculares e musculares deste crustáceo, além de analisar osefeitos in vitro de 12 pesticidas (diclorvós, diazinon, clorpirifós, paration-metil, temefós, carbaril, carbofuran, aldicarb, diflubenzuron, novaluron, piriproxifeno e glifosato) e seis íons metálicos (As3+, Cd2+, Cu2+, Pb2+, Hg2+, Zn2+), e também avaliar o potencial desta enzima como biomarcador ambiental de acordo com as regulamentações. Os resultados obtidos por meio de substratos e inibidores específicos indicaram que a AChE é a colinesterase (ChE) predominante nos músculos e olhos de U. cordatus. No tecido ocular, esta AChE apresentou um pH ótimo de 8,5 e uma temperatura ótima de 30 °C, enquanto no tecido muscular, o pH ótimo foi de 8,5 e a temperatura ótima foi de 35°C. A enzima também se mostrou termoestável, mantendo aproximadamente 80% de sua atividade após incubação a 40 °C por 30 minutos. Entre os pesticidas investigados, foi observado que o diclorvós (olho), carbaril (olho e músculo), carbofuran (olho), diflubenzuron (olho), temefós (olho), aldicarb (músculo), glifosato (músculo), novaluron (músculo) e piriproxifeno (músculo) apresentaram valores de IC20 ( Concentração que inibe 20% da atividade enzimática) abaixo das concentrações máximas permitidas pela Resolução no 20/1986 do Conselho Nacional do Meio Ambiente (CONAMA). Além disso, todos os íons investigados demonstraram atividade inibitória nesta enzima, seguindo a ordem decrescente para o tecido ocular: Cu2+ > Zn2+ > Hg2+ >Cd2+ > Pb2+ > As3+ e para o tecido muscular: As3+> Hg2+ > Zn2+ > Cu2+ > Pb2+ > Cd2+. Também foi observado que o metabissulfito de sódio inibiu significativamente a AChE em U. cordatus, com efeitos tanto no tecido ocular (inibição completa) quanto no tecido muscular (inibição de 71%) na concentração de1mM. Esses resultados são inéditos e evidenciam o potencial da enzima investigada como biomarcador no diagnóstico de contaminação ambiental.