Ecotoxicologia e biomarcadores

Com a crescente preocupação sobre os efeitos das substâncias químicas no ambiente e em outras espécies, além da espécie humana, surgiu a ecotoxicologia, que identifica uma área de estudo preocupada com os efeitos de agentes químicos dentro do contexto da ecologia. Desta forma, a ecotoxicologia pode ser definida como o estudo dos efeitos prejudiciais de substâncias químicas no ecossistema, incluindo o comportamento e as transformações desses agentes químicos no ambiente, assim como, seus efeitos sobre os organismos vivos (SIMONATO, 2006).

A biota aquática está sujeita à ação de uma série de substâncias tóxicas lançadas no meio ambiente, oriundas de diversas fontes primárias e secundárias. Essas substâncias são capazes de interagir com o organismo vivo causando múltiplas alterações que podem gerar graves consequências em populações, comunidades ou ecossistemas, dependendo do grau de contaminação e tempo de exposição.

Vários são os parâmetros biológicos que podem estar alterados como consequência da interação entre o agente químico e o organismo; entretanto a determinação quantitativa destes parâmetros usados como indicadores biológicos ou biomarcadores, só é possível se existir correlação com a intensidade da exposição e/ou o efeito biológico da substância. Desta forma, o biomarcador compreende toda substância ou seu produto de biotransformação, assim como qualquer alteração bioquímica, cuja determinação nos fluidos biológicos, tecidos ou ar exalado, avalie a intensidade da exposição e risco à saúde (AMORIM, 2003).

Biomarcadores são hoje definidos como sendo respostas biológicas adaptativas a estressores, evidenciadas por alterações bioquímicas, celulares, histológicas, fisiológicas ou comportamentais e são comumente usados como indicadores bioquímicos, fisiológico, e histológicos de exposição à xenobióticos ou de efeitos de contaminantes químicos. FOSSI & LEONZIO (1993) também ampliaram a definição (e conseqüentemente o uso de biomarcadores) proposta pela National Academy of Sciences, definindo o que propuseram chamar de biomarcadores ecotoxicológicos, como variações bioquímicas, celulares, fisiológicas ou comportamentais que possam ser medidas em amostras de tecidos ou fluídos orgânicos, em organismos ou populações, que possam evidenciar exposição ou efeitos de um ou mais poluentes químicos ou radiações.

DE CAPRIO (1997) definiu biomarcador como um indicador biológico que evidencia efeito resultante da exposição a um agente estressor, que pode ser interpretado como evento adaptativo não patogênico, ou como uma séria alteração de um evento funcional, dependendo da toxicocinética e do mecanismo de ação do agente estressor (JESUS & CARVALHO, 2008).

Os biomarcadores podem ser classificados como de exposição, efeito ou

suscetibilidade.

 Os biomarcadores de exposição referem-se à exposição de um organismo a um xenobiótico (ex. metais e seu compostos, substâncias químicas) bem como seus metabólitos. Essas espécies químicas são determinadas em tecidos ou fluidos biológicos e suas concentrações podem refletir a intensidade da exposição. Outros autores classificam os biomarcadores de exposição como sendo alterações biológicas mensuráveis que evidenciam a exposição dos organismos a um poluente, estabelecendo uma ligação entre a exposição externa e a quantificação da exposição interna.

 Os biomarcadores de efeitos, em geral, não são específicos em relação aos agentes estressores e não fornecem informação sobre a sua natureza, mas são característicos da ocorrência de um estresse que poderá ser reversível tão logo cesse a ação do agente estressor. Podem ser usados para documentar as alterações pré-clínicas ou efeitos adversos à saúde, decorrentes da exposição e absorção do contaminante químico. Desta forma, a ligação dos biomarcadores entre exposição e efeitos contribui para a definição da relação dose-resposta.

 Os biomarcadores de suscetibilidade podem ser definidos como indicadores de processos que causam variações de respostas ao longo do tempo e entre exposição e efeito (BARRETT et al. 1997), determinando condições como: indivíduo sadio, compensação do metabolismo, perturbação das funções, alterações morfológicas e morte. Estas condições aumentam a taxa de transição entre esses dois extremos (exposição e efeito). Permitem elucidar o grau de resposta da exposição provocada nos indivíduos.

Alguns autores (FOSSI & LEONZIO, 1993) defendem outra classificação que incluiria, além dos citados, os biomarcadores de exposição e efeito, que além de indicarem a ocorrência de exposição a determinados poluentes, podem ligar, com especificidade, essa exposição ao efeito evidenciando, de modo a caracterizá-lo.

O estudo dos biomarcadores é uma ferramenta de avaliação do efeito tóxico de substâncias poluentes em ecossistemas aquáticos, que através do desenvolvimento e aplicação de técnicas de exposição ou efeito em três níveis de complexidade (individual, celular e molecular), tornando possível a elucidação da relação causa-efeito e dose-efeito na avaliação de risco à saúde.

Existem biomarcadores celulares, moleculares e ao nível do indivíduo. As duas características mais importantes dos biomarcadores são: a) permitem identificar as interações que ocorrem entre os contaminantes e os organismos vivos; b) possibilitam a mensuração de efeitos subletais. Esta última característica permite pôr em prática ações remediadoras ou, melhor ainda, ações preventivas. Daí a importância e o interesse atual de incorporação da análise de biomarcadores em programas de avaliação da contaminação ambiental.

Biomarcadores em peixes são considerados importantes ferramentas de avaliação da qualidade ambiental. O emprego de parâmetros citogenotóxicos, principalmente em organismos aquáticos como forma de avaliação da qualidade ambiental, permite avaliar o efeito dos poluentes no meio hídrico, bem como alterações de seu potencial tóxico ou genotóxico após interação com o ambiente (JESUS & CARVALHO, 2008).

Programas de monitoramento ambiental têm recomendado o uso de biomarcadores para detecção de danos causados por contaminantes, tornando possível a observação precoce dos efeitos em organismos, antes da ocorrência de danos irreversíveis (DE CAPRIO, 1997).