Avaliação do impacto causado pela disponibilidade de 17β-estradiol livre ou complexado à β-ciclodextrina no ambiente aquático sobre Oreochromis niloticus (tilápia)

Impact evaluation caused by disponibility of free and complexed 17β-estradiol into cyclodextrin in the aquatic environment in tilapia (Oreochromis niloticus)

RESUMO

Foram avaliados os efeitos tóxicos do hormônio 17β-estradiol (E2) livre e complexado à β-ciclodextrina (CD) sobre o comportamento e a fisiologia de tilápia (Oreochromis niloticus). Os peixes foram observados por 30 dias, em dois estágios do desenvolvimento (alevino e juvenil), pelo método ad libitum, para a confecção de um etograma. Posteriormente, juvenis foram divididos em três grupos: controle e expostos ao E2 (10ng/L) livre e complexado à β-ciclodextrina (β-CD:E2) por 90 dias. Foram avaliados o comportamento pelo método de varredura instantânea, o consumo de ração, o ganho de peso e a mortalidade em diferentes intervalos. Os alevinos e os juvenis apresentaram frequências de exibição comportamentais diferentes (P<0,05) nos eventos: Afastar (4,7±1,3 e 3,6±0,6%) e Ondulação de repulsão (2,3±0,9 e 1,3±1,0%). Os juvenis expostos ao complexo β-CD:E2 apresentaram aumento (P<0,05) na exibição dos comportamentos agressivos, como Afastar, Ataque caudal, Confronto prolongado, Perseguição, Fuga, e menor mortalidade, quando comparados ao grupo exposto ao E2 livre e controle. Pode-se concluir que a complexação do E2 com a β-CD alterou a toxicidade do E2, pois promoveu um aumento na frequência de exibição dos comportamentos agressivos e interferiu na mortalidade dos animais.

Palavras-chave:
comportamento animal; etograma; complexo de inclusão; sobrevivência

ABSTRACT

Toxic effects of free and complexed 17β-estradiol (E2) hormone into β-cyclodextrin (CD) on the behavior and physiology of tilapia (Oreochromis niloticus) were evaluated. The fish were observed for 30 days in two stages of development (fingerling and juvenile) by the ad libitum method to make an ethogram. After this, juveniles were divided into three groups: control and exposed to free E2 (10ng/L) and complexed into β-cyclodextrin (β-CD:E2) for 90 days. The behavior was evaluated through scan sampling method, feed intake, body mass and mortality at different intervals. The fingerlings and juveniles showed behavioral patterns with different display frequencies (P<0.05) for events: Move Away (4.7±1.3 and 3.6±0.6%) and Waving Repulsion (2.3±0.9 and 1.3±1.0%). The juveniles exposed to β-CD:E2 complex showed a significant increase (P<0.05) in the frequency of display of aggressive behaviors as Move Away, Caudal Attack, Clash Extended, Chase, Escape and decrease of mortality when compared to group exposed to free E2 and control. In conclusion, complexation of E2 into β-CD modified E2 toxicity, because it promoted an increase in the frequency of display of aggressive behaviors and it affected the mortality of animals.

Keywords:
animal behavior; ethogram; inclusion complex; mortality

INTRODUÇÃO

Devido às características químicas dos hormônios esteroides como a hidrofobicidade, a indústria farmacêutica vem utilizando substâncias químicas para superar essa limitação, sendo possível complexar esses hormônios a ciclodextrinas (CDs) (Oishi et al., 2008OISHI, K.; TOYAO, K.; KAWANO, Y. Suppression of estrogenic activity of 17-beta-estradiol by beta-cyclodextrin. Chemosphere, v.73, p.1788-1792, 2008.). CDs são oligossacarídeos cíclicos, constituídos por um número variável de unidades de glicose, unidas por ligações glicosídicas α-(1,4). São estruturas troncocônica e se caracterizam por possuírem cavidade de natureza apolar, que contrasta com o exterior hidrofílico (Del Valle, 2004; Brewster e Loftsson, 2007BREWSTER, M.E.; LOFTSSON, T. Cyclodextrins as pharmaceutical solubilizers. Adv. Drug Deliver. Rev., v.59, p.645-666, 2007.). Devido a isso, podem formar complexos de inclusão hospedando moléculas hidrofóbicas em seu interior. São utilizadas com o objetivo de melhorar as características farmacocinéticas de substâncias, aumentando a biodisponibilidade, a estabilidade e diminuindo a volatilidade (Brewster e Loftsson, 2007). Seus efeitos tóxicos são conhecidos em humanos devido a sua ampla utilização na farmacêutica, na indústria alimentícia e de cosméticos, onde apresenta nefrotoxicidade por via parenteral, mas não foram relatados efeitos tóxicos por via oral (Del Valle, 2004; Brewster e Loftsson, 2007). Porém, os efeitos desses complexos de inclusão como poluente ambiental e seus efeitos em animais são pouco descritos na literatura. Adicionalmente, hormônios esteroides, quando complexados a CDs, podem se apresentar como disruptores endócrinos (DEs). Os DEs são persistentes e passíveis de sofrerem biomagnificação, principalmente em animais dulciaquícolas (Wu et al., 2016WU, H.; LI, G.; LIU, S.; HU, N. et al. Monitoring the contents of six steroidal and phenolic endocrine disrupting chemicals in chicken, fish and aquaculture pond water samples using pre-column derivatization and dispersive liquid-liquid microextraction with the aid of experimental design methodology. Food Chem., v.192, p.98-106, 2016.), que são sensíveis a baixas concentrações em níveis subletais. Nesses casos, foram observadas principalmente alterações comportamentais e reprodutivas, que podem levar a desequilíbrios populacionais em ambientes aquáticos (Santos et al., 2016SANTOS, B.D.; SILVA, M.C.G.; SANTOS, T.P.; SILVA, S.C.B.L. et al. Efeitos de hormônios esteroides de contraceptivos orais combinados sobre os parâmetros comportamentais de Betta splendens (Regan, 1909). Arq. Bras. Med. Vet. Zootec., v.68, p.387-396, 2016.; Denslow e Sepúlveda, 2008DENSLOW, N.; SEPULVEDA, M. Ecotoxicological effects of endocrine disrupting compounds on fish reproduction. In: BABIN, P.J.; CERDA, J.; LUBZENS, E. (Eds.). The fish oocyte - from basic studies to biotechnological applications. Dordrecht: Springer, 2008. p.255-322.). Isso destaca a necessidade de maiores estudos dos efeitos de toxicidade decorrente da disposição desses complexos de inclusão entre CDs e fármacos na biota aquática.

Contaminantes naturais e sintéticos presentes em concentrações na faixa de pg/L a ng/L apresentam um risco à saúde dos ecossistemas, pois existe uma carência na avaliação dos seus efeitos fisiológicos, no conhecimento de suas fontes, no comportamento no ambiente e nos níveis tóxicos de concentração (Fernandes et al., 2011FERNANDES, A.N.; GIOVANELA, N.; ALMEIDA, C.A.P. et al. Remoção dos hormônios 17β-estradiol e 17α-etinilestradiol de soluções aquosas empregando turfa decomposta como material adsorvente. Quím. Nova, v.34, p.1526-1533, 2011.). Entre esses contaminantes, os DEs têm despertado atenção científica por causa de sua distribuição generalizada e de seus efeitos potencialmente nocivos para a saúde (Wu et al., 2016WU, H.; LI, G.; LIU, S.; HU, N. et al. Monitoring the contents of six steroidal and phenolic endocrine disrupting chemicals in chicken, fish and aquaculture pond water samples using pre-column derivatization and dispersive liquid-liquid microextraction with the aid of experimental design methodology. Food Chem., v.192, p.98-106, 2016.). Estes são capazes de mimetizar os efeitos moleculares de hormônios endógenos ou de causar desequilíbrio hormonal, por interferirem na sua síntese, na secreção, no transporte, no metabolismo e na excreção, consequentemente, na reprodução, no desenvolvimento e no comportamento de espécies animais (Denslow e Sepúlveda, 2008DENSLOW, N.; SEPULVEDA, M. Ecotoxicological effects of endocrine disrupting compounds on fish reproduction. In: BABIN, P.J.; CERDA, J.; LUBZENS, E. (Eds.). The fish oocyte - from basic studies to biotechnological applications. Dordrecht: Springer, 2008. p.255-322.). Estrógenos como o 17β-estradiol (E2) regulam e sustentam o desenvolvimento sexual feminino e suas funções reprodutivas, pois deles depende a formação dos ovários nas fêmeas (Guiguen et al., 2010GUIGUEN, Y.; FOSTIER, A.; PIFERRER, F.; CHANG, C.F. Ovarian aromatase and estrogens: a pivotal role for gonadal sex differentiation and sex change in fish. Gen. Comp. Endocrinol., v.165, p.352-366, 2010.). Esse hormônio possui conformações reconhecidas pelos receptores e, portanto, é considerado responsável pela maioria dos efeitos disruptores, quando dispostos nos efluentes, como redução do tamanho das gônadas, feminização de peixes machos e problemas no desenvolvimento do sistema imune (Tilton et al., 2005TILTON, S.C.; FORAN, C.M.; BENSON, W.H. Relationship between ethinylestradiol-mediated changes in endocrine function and reproductive impairment in Japanese medaka (Oryzias latipes). Environ. Toxicol. Chem., v.24, p.352-359, 2005.; McLachlan et al., 2006; Seemann et al., 2015).

Anteriormente, Santos et al. (2016SANTOS, B.D.; SILVA, M.C.G.; SANTOS, T.P.; SILVA, S.C.B.L. et al. Efeitos de hormônios esteroides de contraceptivos orais combinados sobre os parâmetros comportamentais de Betta splendens (Regan, 1909). Arq. Bras. Med. Vet. Zootec., v.68, p.387-396, 2016.) haviam estudado os efeitos de DEs presentes em contraceptivos orais combinados sobre o comportamento agressivo de Betta splendes. Hoje, o objetivo deste trabalho foi avaliar os efeitos tóxicos do 17β-estradiol livre e complexado à ciclodextrina sobre o comportamento e a fisiologia de tilápia-do-nilo (Oreochromis niloticus). Trata-se de um peixe de ampla aceitação pelo mercado consumidor, com produção mundial em 2014 de quase quatro milhões de toneladas (Species..., 2016), o qual apresenta agressividade natural, sendo assim um bom modelo animal para avaliar alterações comportamentais provenientes da exposição ao 17β-estradiol livre e complexado à CDs.

MATERIAL E MÉTODOS

O estudo foi realizado no Laboratório de Ecofisiologia e Comportamento Animal - Leca, da Universidade Federal Rural de Pernambuco - UFRPE. O 17β-estradiol e a β-ciclodextrina (SIGMA, EUA) e os outros reagentes utilizados foram de grau analítico. As tilápias (Oreochromis niloticus) foram obtidas da Estação de Aquicultura Continental Professor Johei Koike - Departamento de Pesca da UFRPE. Os protocolos realizados neste trabalho foram aprovados pelo Comitê de Ética no Uso de Animais - Ceua/UFRPE, licença 001/2014. No laboratório, os animais foram aclimatados por 15 dias, sendo acondicionados em aquários aerados, em temperatura ambiente (27°C), sempre com densidade de um animal para aproximadamente 12 litros de água e ciclo de luz natural. O. niloticus foram alimentados ad libitum, com ração comercial extrusada (45% de proteína bruta) uma vez ao dia, com quantidade crescente de acordo com o crescimento do animal. Em relação aos parâmetros abióticos, o pH e o oxigênio dissolvido (OD) foram aferidos semanalmente com potenciômetro e medidor de OD portátil, durante todos os experimentos. Foram utilizados kits comerciais da marca Alcon Labtest, para nitrito, amônia tóxica e amônia total.

Para a construção do etograma e análise comportamental comparativa, 14 animais, sendo sete alevinos (9,7±1,1g, 3,8±0,2cm) e sete juvenis (38,0±1,3g, 14,3±0,6cm) foram separados e alocados em aquários de 85L cada. O etograma foi construído pelo método ad libitum (Altmann, 1974ALTMANN, J. Observational study of behavior: sampling methods. Behavior, v.48, p.227-267, 1974.) por 30 dias, a uma distância preestabelecida (2,5m), de modo a não influenciar na exibição comportamental. Foram utilizados indivíduos em estágios de desenvolvimentos distintos (alevinos e juvenis) para que houvesse a possibilidade de comparação do padrão comportamental em diferentes estágios de desenvolvimento. A coleta dos dados comportamentais com o etograma foi realizada pelo método de scan sampling (Altmann, 1974), por 30 minutos, com um minuto de observação e um minuto de intervalo.

Para os testes de exposição química, os animais foram submetidos a concentrações dos hormônios em teste de toxicidade crônica, em sistema semiestático por 90 dias, e divididos em três grupos de peixes juvenis alocados em aquários de 85L, com sete animais cada, sendo quatro machos e três fêmeas por grupo, identificados mediante sexagem manual, por meio do exame da papila urogenital (Ávila e Romagosa, 2005ÁVILA, M.C.; ROMAGOSA, E. Efeito do choque térmico quente em ovos de tilápia nilótica (Oreochromis niloticus): tempo de pós-fertilização e duração do processo na sobrevivência das larvas. Bol. Inst. Pesca, v.31, p.55-64, 2005.). Os grupos foram: controle (grupo C) sem adição do hormônio, 17β-estradiol (grupo E) na concentração de 10ng/L, com adição de solução aquosa do complexo de inclusão β-ciclodextrina - 17β-estradiol (β-CD:E2), na proporção de 1:1 em mol/L, mantendo-se a concentração de E2 em 10ng/L (grupo BE). A técnica de coprecipitação (Del Valle, 2004; Oishi et al., 2008OISHI, K.; TOYAO, K.; KAWANO, Y. Suppression of estrogenic activity of 17-beta-estradiol by beta-cyclodextrin. Chemosphere, v.73, p.1788-1792, 2008.) foi utilizada para formação dos complexos de inclusão entre a β-CD e o hormônio E2 em meio aquoso. A β-CD foi primeiramente solubilizada em água, e o E2 dissolvido em etanol (10%), com posterior evaporação do álcool. A solução de E2 foi adicionada sob agitação à solução de CD para permitir a complexação deles. Os complexos de inclusão formados foram armazenados sob refrigeração (4°C) para posterior uso. Houve renovação completa da água dos aquários semanalmente e reposição das concentrações hormonais utilizadas.

Durante os testes de exposição química com os animais, foi mensurado o comportamento animal conforme descrito anteriormente. Os dados comportamentais foram agrupados a cada 30 dias, somando três períodos de exposições distintos (zero a 30, 30 a 60 e 60 a 90 dias). O consumo médio de ração foi avaliado diariamente conforme descrito por Zuanon et al. (2009ZUANON, J.A.S.; SALARO, A.L.; VERAS, G.C.; TAVARES, M.M. et al. Tolerância aguda e crônica de adultos de beta, Betta splendens, à salinidade da água. Rev. Bras. Zootec., v.38, p.2106-2110, 2009.). Após a determinação do tempo para a saciedade, os restos de ração foram removidos dos aquários para evitar contaminação. Para a avaliação do ganho de peso, foi mesurada a diferença entre os pesos inicial e final dos animais. A mortalidade foi verificada diariamente. Os resultados foram expressos na forma de média e desvio-padrão e comparados por análise de variância simples (One Way ANOVA). Quando o resultado foi significativo, as médias foram comparadas pelo teste de Tukey, utilizando-se o software Origin Pro Academic 2015 (Origin Lab. Northampton, MA USA). As diferenças foram consideradas significativas quando P<0,05.

RESULTADOS

Para os parâmetros físico-químicos, a temperatura da água nos aquários não apresentou variação maior que 0,5°C durante o experimento e o pH apresentou faixa entre 6,7 e 7,3. Para o OD, os valores sempre foram superiores a 9mg/L. Para o nitrito, foram encontrados valores de 0,25mg/L, e não foram observados valores de nitrato. Para amônia tóxica, foram encontrados valores inferiores a 1mg/L.

Entre os dados obtidos a partir do método ad libitum (Altmann, 1974ALTMANN, J. Observational study of behavior: sampling methods. Behavior, v.48, p.227-267, 1974.) para a elaboração do etograma, foram identificados 24 comportamentos, agrupados nas categorias: Alimentação, Locomoção, Social e Resposta ao estresse, que podem ser observados na Tab. 1.

Tabela 1
Etograma dos alevinos e juvenis de tilápia (Oreochromis niloticus )

Na Fig. 1, é possível observar os eventos comportamentais dos alevinos (A) e juvenis (J) de O. niloticus, em que, na categoria Social, os mesmos comportamentos foram apresentados pelos dois grupos, mas com frequências de exibição diferentes (P<0,05) para os eventos: Afastar (A 4,7±1,3 e J 3,6±0,6%) e Ondulação de repulsão (A 2,3±0,9 e J 1,3±1,0%). Os alevinos apresentaram maior frequência de exibição nesses comportamentos. Na categoria Locomoção, o comportamento Nadar rápido (A 9,2±2,8 e J 3,0±1,6%) foi mais observado nos alevinos em comparação aos juvenis. Em relação às outras categorias de Alimentação e Resposta ao estresse, não houve diferença significativa (P>0,05) entre os grupos estudados.

Figura 1
Eventos comportamentais exibidos por O. niloticus alevinos e juvenis. Siglas: FO - Forragear; PR - Procurar; CR - Capturar rápido; CP - Capturar prolongado; RG - Regurgitar; AG - Afugentar; AP - Afugentar prolongado; AT - Afastar; EL - Exibição lateral; AL - Ataque lateral; AR - Ataque rápido; AC - Ataque caudal; AF - Ataque frontal; CG - Confronto prolongado; ON - Ondulação; OR - Ondulação de repulsão; PE - Perseguição; FU - Fuga; FR - Fuga prolongada; NL - Nadar lento; NR - Nadar rápido; NJ - Nadar junto; FP - Ficar parado; RA - Respiração aérea. *Médias com diferença significativa (P<0,05) pelo teste de Tukey.

Na Tab. 2a, são observados os resultados das frequências de exibição dos comportamentos de juvenis de O. niloticus sob exposição ao E2 e à β-CD:E2 e ao grupo controle, no intervalo de zero a 30 dias. Na categoria Alimentação, foi observado um aumento (Tab. 2a) significativo (P<0,05) na frequência de exibição do comportamento Procurar no grupo BE em relação ao grupo E. Na categoria Social, houve um aumento significativo (P<0,05) na exibição do comportamento Afugentar prolongado no grupo E em relação aos grupos BE e C. Ainda, houve um aumento (Tab. 2a) significativo (P<0,05) na frequência de exibição dos comportamentos agressivos Afastar, Ondulação, Perseguição, Fuga, Fuga prolongada no grupo BE; esse último comportamento, apenas observado neste grupo. Para a categoria Locomoção, também foi observado um aumento (Tab. 2a) significativo (P>0,05) da exibição do comportamento Nadar Rápido no grupo BE. Na Tab. 2b, é possível observar os comportamentos exibidos pelos peixes sob exposição ao E2,_à β-CD:E2 e ao grupo controle, no intervalo de 30 a 60 dias. Na categoria Alimentação, foi observado um aumento (Tab. 2b) significativo (P<0,05) na frequência de exibição do comportamento Procurar no grupo BE em relação aos grupos E e C. Para a categoria Social, verificou-se um aumento significativo (P<0,05) para o grupo BE nos comportamentos: Afastar, Exibição lateral, Ataque caudal, Ataque frontal, Confronto prolongado, Ondulação, Ondulação de repulsão, Perseguição, Fuga e Fuga prolongada. Na categoria Locomoção, o grupo BE apresentou um aumento (P<0,05) na exibição dos comportamentos Nadar lento e Nadar rápido (Tab. 2b).

Tabela 2
Eventos comportamentais de O. niloticus expostos a hormônios livres e complexados à ciclodextrina em 30 (A), 60 (B) e 90 (C) dias de exposição. Para os eventos exibidos: FO - Forragear; PR - Procurar; CR - Capturar rápido; CP - Capturar prolongado; RG - Regurgitar; AG - Afugentar; AP - Afugentar prolongado; AT - Afastar; EL - Exibição lateral; AL - Ataque lateral; AR - Ataque rápido; AC - Ataque caudal; AF - Ataque frontal; CG - Confronto prolongado; ON - Ondulação; OR - Ondulação de repulsão; PE - Perseguição; FU - Fuga; FR - Fuga prolongada; NL - Nadar lento; NR - Nadar rápido; NJ - Nadar junto; FP - Ficar parado; RA - Respiração aérea

Na Tab. 2c, são observados os resultados da exibição comportamental dos juvenis no intervalo de 60 a 90 dias de experimento. Não houve eventos significativos (P>0,05) nas categorias Alimentação e Resposta ao estresse. Foram observadas diferenças significativas (P<0,05) em alguns comportamentos das categorias Social e Locomoção, com aumento de frequência (Tab. 2c) para o grupo BE em Ataque frontal, Nadar lento e Nadar rápido. Ainda, os animais do grupo BE não apresentaram a exibição do comportamento Afastar (P<0,05). Adicionalmente, foi observado o escurecimento corporal dos animais submissos durante os experimentos. O consumo médio de ração entre os grupos não apresentou diferença significativa (P>0,05), pois todo o alimento foi consumido. Para avaliação do ganho de peso, também não foram observadas diferenças significativas (P>0,05) entre a comparação do grupo C (28,9±9,3g e 42,5±10,5g), grupo E (25,0±6,4g e 34,6±12,0g) e grupo BE (31,0±9,0g e 39,4±8,2g) no intervalo de zero e 90 dias. Essa diferença não significativa (P>0,05) entre a morfometria nos grupos C (12,1±1,8 e 13,4±1,4), E (10,9±0,8 e 12,2±1,7) e BE (12,5±1,7 e 13,1±1,8) também foi observada no mesmo intervalo de tempo. Em relação à taxa de mortalidade, foram encontrados os valores de C 42,9%, E 28,6% e BE 14,3%, respectivamente, após 90 dias.

DISCUSSÃO

Os comportamentos observados em O. niloticus são característicos do gênero, devido à semelhança aos observados em outros ciclídeos, como Geophagus surinamensis (Acará-corró), Astronotus ocellatos (Apaiari) e Pterophyllum scalare (Acará-bandeira) (Carvalho, 2009CARVALHO, T.B. A interferência da luminosidade na agressividade e hierarquia social de ciclídeos. 2009. 106f. Tese (Doutorado em Aquicultura) - Centro de Aquicultura, Universidade Estadual de São Paulo, Jaboticabal, SP.). Por ser uma espécie territorialista, O. niloticus apresentou uma hierarquia de dominância e submissão estabelecida por confrontos entre os indivíduos. Tais comportamentos agonísticos foram decorrentes de agrupamentos sociais, nos quais foi observada uma hierarquia de dominância e submissão em que os animais maiores geralmente são dominantes, e os menores submissos (Merighe et al., 2004MERIGHE, G.K.F.; PEREIRA, E.M.S.; NEGRÃO, J.A.; RIBEIRO, S. Efeito da cor do ambiente sobre o estresse social em tilápias do Nilo (Oreochromis niloticus). Rev. Bras. Zootec., v.33, p.828-837, 2004.). Em relação à comparação dos comportamentos exibidos entre alevinos e juvenis, com base no etograma desenvolvido, foi observada uma maior frequência de comportamentos ativos nos alevinos, o que pode estar relacionado à maior atividade locomotora destes. Larvas e alevinos de peixes diurnos (como a tilápia) apresentam maior atividade metabólica nessas fases de desenvolvimento (Vera et al., 2009VERA, L.M.; CAIRNS, L.; SÁNCHEZ-VÁZQUEZ, F.J.; MIGAUD, H. Circadian rhythms of locomotor activity in the Nile Tilapia (Oreochromis niloticus). Chronobiol. Int., v.26, p.666-681, 2009.), o que poderia justificar essa diferença observada no presente estudo.

Em relação aos estudos de exposição química, os parâmetros abióticos foram mensurados para comprovar que as modificações nos parâmetros biológicos analisados foram decorrentes da exposição ao estradiol livre (E2) e complexado à ciclodextrina (β-CD:E2) e não decorrentes de variações nos parâmetros físico-químicos da água. Esses resultados obtidos, de acordo com Kubitza (2000KUBITZA, F. Tilápia: tecnologia e planejamento na produção comercial. Jundiaí: F. Kubitza, 2000. 285p.), estão na faixa ideal de conforto para a espécie. Diante disto, as alterações comportamentais exibidas pelos animais estão relacionadas à exposição química aos hormônios. Os resultados produzidos no presente estudo demonstraram que o E2 livre assim como a β-CD:E2 interferiram no comportamento animal, alterando a exibição dos comportamentos ao longo do tempo nos animais juvenis de O. niloticus. Em relação ao efeito do E2 complexado à β-CD, foi observado um aumento na exibição de comportamentos agressivos (Tab. 2) no grupo BE comparado aos grupos E e C, o que pode provocar maior estresse entre os indivíduos. Essas respostas biológicas ao estresse, provocadas por poluentes, podem ser utilizadas para identificar sinais iniciais de danos aos peixes (Lupi et al., 2007LUPI, C.; NHACARINI, N.I.; MAZON, A.F.; SÁ, O.R. Avaliação da poluição ambiental através de alterações morfológicas das brânquias de Oreochromis niloticus (tilápia) nos córregos Retiro, Consulta e Bebedouro, município de Bebedouro-SP. Rev. Fafibe, n.3, p.1-6, 2007.). De acordo com Brewster e Loftsson (2007BREWSTER, M.E.; LOFTSSON, T. Cyclodextrins as pharmaceutical solubilizers. Adv. Drug Deliver. Rev., v.59, p.645-666, 2007.), as CDs apresentam baixa toxicidade, mas, devido ao fato de alterarem as propriedades físico-químicas das moléculas complexadas, podem também alterar-lhes a toxicidade. Isso foi observado no presente trabalho, pois houve diferenças significativas na exibição dos comportamentos (P<0,05) entre os grupos BE e E. Em peixes, existem poucos estudos sobre os efeitos tóxicos de moléculas complexadas à CDs. Estudo utilizando a hidropropil-β-ciclodextrina não complexada foi realizado em Danio rerio. O desenvolvimento de larvas foi afetado com concentrações acima de 1% (p/v), e testes de toxicidade com peixes adultos não foram relatados (Maes et al., 2012MAES, J.; VERLOOY, L.; BUENAFE, O.E.; WITTE, M.A.P. et al. Evaluation of 14 organic solvents and carriers for screening applications in zebrafish embryos and larvae. Plos One., v.7, p.1-9, 2012.). É possível que a complexação do 17β-estradiol com a ciclodextrina tenha causado a maior absorção do hormônio pelos animais, devido a sua capacidade de manter moléculas hidrofóbicas mais biodisponíveis, como visto no trabalho de Paula et al. (2007PAULA, D.; OLIVEIRA, D.C.R.; TEDESCO, A.C.; BENTLEY, M.V.L.B. Efeito promotor de beta-ciclodextrinas modificadas na permeação in vitro do estradiol. Rev. Bras. Cienc. Farm., v.43, p.111-120, 2007.), no qual, em estudos de solubilidade, a complexação de β-CD a 17β-estradiol aumentou a solubilidade aquosa deste, assim como a retenção do fármaco na pele. O autor atribuiu esse efeito à maior biodisponibilidade do hormônio quando complexado. Observou-se, ao longo do experimento (90 dias), devido ao aumento de exibição dos comportamentos agressivos, um aumento de lesões em alguns indivíduos do grupo BE. No último intervalo de tempo analisado (60-90 dias), também foi observado que os peixes não respondiam mais aos comportamentos agressivos, como visto pela redução significativa (P>0,05) no ato Afastar (Tab. 2C) dos animais submissos. O comportamento de Nadar rápido para os indivíduos dominantes do grupo BE apresentou maior frequência (Tab. 2), o que pode estar relacionado ao fato de os outros animais não reagirem ou não serem considerados uma ameaça.

Já no grupo exposto ao 17β-estradiol (E2) livre, houve diminuição da agressividade (zero - 60 dias), conforme visto em alguns comportamentos, como: Perseguição, Fuga e Ataque frontal (Tab. 2), com frequências de exibição inferiores ao grupo controle. Os peixes do grupo E apresentaram o ato de Ficar parado superior se comparado aos demais grupos. Esse mesmo efeito já foi observado em estudo anterior do presente grupo (Santos et al., 2016SANTOS, B.D.; SILVA, M.C.G.; SANTOS, T.P.; SILVA, S.C.B.L. et al. Efeitos de hormônios esteroides de contraceptivos orais combinados sobre os parâmetros comportamentais de Betta splendens (Regan, 1909). Arq. Bras. Med. Vet. Zootec., v.68, p.387-396, 2016.), em que ocorreu diminuição dos comportamentos agressivos, assim como aumento da inatividade em peixes machos de Betta splendens expostos ao E2 . Esses resultados corroboram os de Shappell et al. (2010SHAPPELL, N.W.; HYNDMANB, K.M.; BARTELL, S.E.; SCHOENFUSS, H.L. Comparative biological effects and potency of 17α- and 17β-estradiol in fathead minnows. Aquat. Toxicol., v.100, p.1-8, 2010.), que também observaram que o E2, diminuiu a agressividade de Pimephales promelas. Adicionalmente, durante as observações, notou-se o escurecimento corporal dos peixes submissos em todos os grupos experimentais, o que pode estar relacionado a situações de estresse (Volpato et al., 1989VOLPATO, G.L.; FRIOLI, P.M.A.; CARRIERI, M.P. Heterogeneous growth in fishes: some new data in the Nile tilapia Oreochromis niloticus and a general view about the causal mechanisms. Bol. Fisiol. Anim., v.13, p.7-22, 1989.). Os mesmos autores relataram ainda outros fatores, como a posse prévia do território e a condição hierárquica anterior, como possíveis explicações para o escurecimento corporal. Esses dois fenômenos também foram observados no presente estudo.

Quanto aos parâmetros zootécnicos, a exposição hormonal não alterou o ganho de peso e o comprimento dos animais. Foi observado que, durante todo o experimento, os animais se alimentaram normalmente, não havendo diferença estatística (P<0,05) entre os grupos experimentais. Em relação à sobrevivência dos animais, observou-se uma maior taxa de mortalidade no grupo controle. Raju et al. (2008RAJU, R.; BLAND, K.I.; CHAUDRY, I.H. Estrogen: a novel therapeutic adjunct for the treatment of trauma-hemorrhage-induced immunological alterations. Mol. Med., v.14, p.213-221, 2008.) sugeriram que o E2 pode apresentar propriedades imunoprotetoras, o que poderia justificar o observado no presente trabalho. Ainda, a menor taxa de mortalidade foi observada no grupo β-CD:E2. A complexação com a ciclodextrina aumenta a estabilidade (Del Valle, 2004; Brewster e Loftsson, 2007BREWSTER, M.E.; LOFTSSON, T. Cyclodextrins as pharmaceutical solubilizers. Adv. Drug Deliver. Rev., v.59, p.645-666, 2007.) da molécula hospedeira, o que poderia ter potencializado o efeito imunoprotetor do estradiol.

CONCLUSÃO

Foi possível a construção de um etograma para o estudo comportamental de O. niloticus e, sendo o comportamento animal um parâmetro afetado pela presença de substâncias tóxicas, a complexação do E2 com a β-CD alterou a toxicidade do E2, pois aumentou a frequência de exibição principalmente dos comportamentos agressivos e também aumentou a sobrevivência dos animais. Não foram observadas alterações em relação ao ganho de peso, à morfometria e ao consumo de alimento entre os grupos estudados. Isso gera a necessidade do desenvolvimento de medidas de controle do descarte dos hormônios complexados a ciclodextrinas no ambiente, pois estes podem apresentar toxicidade diferente de suas formas não complexadas.

AGRADECIMENTOS

À Universidade Federal Rural de Pernambuco, por permitir o desenvolvimento desse projeto; ao CNPQ (Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico), pelo apoio financeiro (Processo 477215/2013-0).

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Datas de Publicação

  • Publicação nesta coleção
    Jan-Feb 2018

Histórico

  • Recebido
    22 Ago 2016
  • Aceito
    22 Fev 2017
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