42
UNIVERSIDADE FEDERAL DE SÃO CARLOS CAMPUS SOROCABA – FABIANE SANTANA ANNIBALE CULTIVO DE PLANÁRIAS (GIRARDIA TIGRINA) E ENSAIOS DE SENSIBILIDADE COM DICROMATO DE POTÁSSIO SOROCABA – SP 2009

culturas de planarias

Embed Size (px)

Citation preview

Page 1: culturas de planarias

UNIVERSIDADE FEDERAL DE SÃO CARLOS – CAMPUS SOROCABA –

FABIANE SANTANA ANNIBALE

CULTIVO DE PLANÁRIAS (GIRARDIA TIGRINA) E ENSAIOS DE SENSIBILIDADE COM DICROMATO DE POTÁSSIO

SOROCABA – SP

2009

Page 2: culturas de planarias

CULTIVO DE PLANÁRIAS (GIRARDIA TIGRINA) E ENSAIOS DE SENSIBILIDADE COM DICROMATO DE POTÁSSIO

Page 3: culturas de planarias

UNIVERSIDADE FEDERAL DE SÃO CARLOS – CAMPUS SOROCABA –

FABIANE SANTANA ANNIBALE

CULTIVO DE PLANÁRIAS (GIRARDIA TIGRINA) E ENSAIOS DE SENSIBILIDADE COM DICROMATO DE POTÁSSIO

Trabalho de Conclusão de Curso apresentado à banca como parte dos requisitos a aprovação

na disciplina (TCC) e

formação da discente.

Orientação: Prof. Dr. André Cordeiro Alves dos Santos

SOROCABA – SP 2009

Page 4: culturas de planarias

Annibale, Fabiane Santana

Cultivo de Planárias (Girardia tigrina) e Ensaios de Sensibilidade com Dicromato de Potássio/ Fabiane Santana Annibale. – – Sorocaba, 2009

42 f. Trabalho de Conclusão do Curso de Bacharelado em Ciências Biológicas

- UFSCar, Campus Sorocaba, 2009. Orientador: Prof. Dr. André Cordeiro Alves dos Santos.

1.Ecotoxicologia. 2. planárias. 3. dicromato de potássio. I. Título. II.

Universidade Federal de São Carlos. Campus Sorocaba.

CDD 574

Ficha catalográfica elaborada pela Biblioteca do Campus de Sorocaba.

Page 5: culturas de planarias

Folha de Aprovação

Fabiane Santana Annibale

Cultivo de Planárias (Girardia tigrina) e Ensaios de Sensibilidade com

Dicromato de Potássio

Trabalho de Conclusão de Curso

Universidade Federal de São Carlos – Campus Sorocaba

Sorocaba, 14/12/2009

Orientador ____________________________________________________________

Prof. Dr. André Cordeiro A. dos Santos

Membro 2 __________________________________________________________

Profa. Dra. Mônica Jones Costa

Membro 3___________________________________________________________

Profa. Dra. Iolanda Cristina S. Duarte

Page 6: culturas de planarias

AGRADECIMENTOS

Agradeço primeiramente a minha família – meus pais, meu

irmãozinho (meu orgulho e referência maior) e minha avó – por ter sempre

contribuído para a minha formação, não apenas acadêmica, como também

pessoal, e pelo apoio em minhas decisões. Ao meu gigante companheiro,

parceiro de estudos e alegria incondicional, Shiriú. Também sou grata a todos

os meus amigos que, incluo como parte da minha família, tamanha a

importância que eles possuem em minha vida, e que contribuíram

indiretamente, sendo meu apoio, minha segurança e alegrias. Faço questão de

mencionar alguns deles: Léo, Meg, Sil, Tê, Juguema, Grazi, Fafá, Satie, Bru,

Nata, Vi e Makotito, que estão comigo há um bom tempo, além dos meus

primos Mário e Rê, que além do laço de sangue, são amizades essenciais. Em

especial, agradeço três pessoinhas que se tornaram muito família em tão

pouco tempo: Tha, Thaisão e Alê, que além da amizade ainda tiveram a

paciência de me agüentar por esses quatro anos de faculdade e me ajudaram

diretamente neste trabalho.

Também agradeço ao meu orientador pela paciência, ajuda e pela

oportunidade de trabalhar nessa área do conhecimento, com a qual me

identifico por tratar da conservação do meio ambiente. A professora Iolanda,

por aceitar fazer parte deste processo, sempre tentando ajudar, e agradeço

imensamente à professora Mônica, que é para mim um grande exemplo como

profissional e como pessoa, que além do apoio nos estudos e de ter

contribuído com empréstimo de livros, tem um carinho e cuidado muito

especiais, além de ser completamente prestativa e dedicada.

Ao Gilberto, do Laboratório de Ecotoxicologia Aquática e

Limnologia “Prof. Dr. Abílio Lopes de Oliveira Neto”, por ter cedido as planárias

e por me ajudar na confecção desse trabalho, enviando artigos sobre o

assunto, esclarecendo dúvidas e incentivando.

Ao coordenador do curso, o João, digo, Piratelli – o Pira – pela

compreensão (inclusive em relação aos prazos), atenção, pelo carinho que tem

por nossa turma, incentivando e ajudando a melhorar as pessoas humanas que

somos (ou não). E lógico, pela amizade, que é fruto de boas e longas risadas

Page 7: culturas de planarias

Agradeço ainda aos técnicos de laboratório: Renato, Heidi, Almir, Sérgio,

Fernando, e Flávio, pela paciência, ajuda no cuidado com as planárias, com as

matemáticas e químicas na realização dos testes, empréstimo de materiais,

troca de conhecimento, e pela amizade que tornou o ambiente do laboratório

mais alegre e o trabalho ainda melhor, e principalmente a Elen, que me ajudou

muito em tudo isso e ainda pelas caronas divertidas.

Aos motoristas e amigos que ajudaram na obtenção de água

usada no cultivo das planárias, e por ajudar a carregar galões pesados de volta

ao laboratório. E a Ju, vizinha, pelas caronas e momentos divertidos.

À colega de trabalho, Aline Bruzon, por ajudar no cultivo das

planárias e contribuir com material para isso.

A toda turma da minha sala, com a qual já dividi muitas alegrias,

trabalhos, conhecimento, tensões e risadas. E a todos, de outras turmas, que

também ajudaram neste trabalho, incentivando, demonstrando interesse, e

também pela amizade e ótimos momentos juntos, que são indispensáveis.

Faço menção aos amigos da Moradia 01 e da república Madruguetes, que

além de tudo que foi mencionado, sempre me acolheram muito bem, como

integrante de suas casas.

Page 8: culturas de planarias

RESUMO

Planárias são organismos sensíveis e têm sido apontadas como

possíveis indicadores da qualidade ambiental. Possuem características

importantes para testes de Ecotoxicologia, como a morfologia simples e a

capacidade de se regenerar, além de serem de fácil manutenção em

laboratório, a baixos custos. Neste trabalho, foram testados e aperfeiçoados

métodos de cultivo de planárias da espécie Girardia tigrina (Girard, 1850) em

laboratório, voltados a testes ecotoxicológicos. Os ensaios realizados testaram

a sensibilidade dessa população a diferentes concentrações de dicromato de

potássio, durante o processo de regeneração desses animais. Inicialmente,

foram feitos testes para conhecer o tempo de regeneração sem adição de

poluentes nas amostras. Para tanto, foram feitos cortes na região posterior às

aurículas das planárias, e individualmente, elas foram colocadas em recipientes

contendo amostras de água. Esses indivíduos foram mantidos em estufa, sem

alimentação e observados diariamente. Os testes foram finalizados quando o

processo de regeneração da região da cabeça foi completo (com formação das

aurículas e ocelos). Os resultados deste primeiro teste mostraram que o tempo

médio para a regeneração da região cefálica foi de 06 dias, e assim deu-se

início aos testes com dicromato de potássio. Foram produzidas diferentes

soluções de dicromato de potássio, variando as concentrações dessa

substância e seguiu-se a mesma metodologia quanto à preparação das

planárias. Os animais foram observados diariamente com a finalidade de

acompanhar mudanças morfológicas, comportamentais e sobrevivência até o

fim do processo de regeneração. Os resultados indicam que o dicromato de

potássio provoca imobilidade a baixas concentrações e pode ser letal, quando

em concentrações maiores que 40 mg/L. A CL50 para essa espécie é

27,49mg/L e foi determinada com auxílio de um programa estatístico. Não foi

possível avaliar os efeitos dessa substância sobre o tempo de regeneração dos

organismos, pois os dados obtidos não foram quantificáveis.

Palavras-chave: Ecotoxicologia; planárias; dicromato de potássio.

Page 9: culturas de planarias

ABSTRACT

The flatworms are sensitive organisms and have been identified

as good indicators of environmental quality. They have useful characteristics in

Ecotoxicology testing, as the simple morphology and the ability to regenerate,

and they are also easy to maintain in the laboratory at low cost. In this study

were tested cultivation methods of flatworms Girardia tigrina (Girard, 1850) in

laboratory focused on Ecotoxicology tests. It was analyzed the sensitivity of this

specie to different concentrations of potassium dichromate, measured by

regeneration process of these animals. Initially, tests were made with water

from an artesian well, used in the cultivation of organisms, to obtain data in the

time of regeneration without the addition of pollutants in the samples (controls).

For this, sections were made at the posterior region of the flatworms atria, and

they were individually placed in containers of water samples (cultivation). These

individuals were kept in a stove, without food and they were observed daily. The

tests were ended when the process of regeneration of the head was completed

(with formation of the atria and eyespots). The results of this first test

determined the medium (average) time of cephalic regeneration as 6 days and

then the tests with potassium dichromate were performed. For this, different

solutions of potassium dichromate were used with varying concentrations,

following the same methodology used to controls. The animals were observed

daily in order to monitor morphological changes, activity or mortality until the

end of the regeneration process. The results indicate that potassium dichromate

is toxic even at low quantities for these organisms, causing immobility or being

lethal in concentrations above 40 mg/L. The LC50 (27.49 mg /L) was found with

the aid of a statistical program. It was not possible to make statements about

the effects of potassium dichromate on the time of regeneration of this species

of flatworm, because the data were not quantifiable.

Key-words: Ecotoxicology; flatworms; planarians; potassium dichromate.

Page 10: culturas de planarias

LISTA DE TABELAS TABELA 1. Número de organismos expostos e mortalidade para as concentrações de dicromato de potássio (mg/L) em 9 dias. TABELA 2. Tempo de regeneração da região cefálica

TABELA 3. CL50, em mg/L, de alguns organismos aquáticos

Page 11: culturas de planarias

LISTA DE FIGURAS

FIGURA 1. (a) Sistema nervoso, ilustrando o gânglio cerebral, os cordões

nervosos longitudinais e as conexões entre eles; (b) sistema reprodutor,

mostrando a presença de estruturas femininas e masculinas no mesmo

indivíduo (hermafroditismo).

FIGURA 2. Girardia tigrina (Girard, 1850)

FIGURA 3. Esquema do processo de corte para obter a regeneração cefálica

em planárias. a = aurículas, es = ocelos (eyespots), ab = blastema anterior

(Calevro et al., 1998).

FIGURA 4. Indivíduo sem a região da cabeça

FIGURA 5. Esquema da metodologia realizada para o teste de sensibilidade:

os círculos correspondem às soluções preparadas com as concentrações

correspondentes, em mg/L; os quadrados correspondem, cada um, a 1

recipiente contendo 100 mL de solução e 1 organismo-teste sem a região

cefálica.

FIGURA 6. Início do processo de regeneração: desenvolvimento da região da

cabeça FIGURA 7. Desenvolvimento da região da cabeça (2º dia)

FIGURA 8. Desenvolvimento da região da cabeça (4º dia)

FIGURA 9. Regeneração cefálica completa (6º dia).

Page 12: culturas de planarias

LISTA DE ABREVIATURAS E SIGLAS

1. CE50 ou CL50 – Concentração Efetiva ou Letal Inicial Mediana:

concentração nominal do agente tóxico, no início do teste que causa efeito

agudo (letalidade ou imobilidade) a metade dos organismos-teste (50%) num

período de tempo determinado de exposição.

2. DDT – Diclorodifeniltricloretano: pesticida contra pragas agrícolas e doenças

transmitidas por insetos.

Page 13: culturas de planarias

SUMÁRIO

1. Introdução ................................................................................................. 13

2. Objetivos ................................................................................................... 23

3. Material e Métodos .................................................................................... 23

3.1. Bioensaios ........................................................................................... 23

3.1.1. Organismos-teste ......................................................................... 23

3.1.2. Teste de Sensibilidade ................................................................. 26

4. Resultados e Discussão ............................................................................ 30

5. Conclusão ................................................................................................. 37

6. Referências ............................................................................................... 38

Page 14: culturas de planarias

13

1. Introdução

O meio ambiente é composto por componentes bióticos e

abióticos, que embora possam ser distinguidos separadamente, completam-se

de modo que não existem isoladamente. A vida está intimamente ligada ao

ambiente físico, de modo que o afeta e modifica, funcionando dentro dos limites

estabelecidos por ele – ar, solo, água (RICKLEFS, 2003).

A água tem propriedades essenciais à manutenção da vida,

sendo um excelente meio para que ocorram reações químicas, dissolvendo

várias substâncias que ficam acessíveis aos seres vivos e que ainda podem

reagir entre si transformando-se em outros compostos. Além disso, suas

características são responsáveis pela regulação do metabolismo de corpos

hídricos, permitindo à biota o desenvolvimento de muitas adaptações que

proporcionam a produtividade aquática.

Em países do hemisfério norte, os lagos são geralmente formados

por catástrofes naturais, como glaciações, atividade vulcânica ou tectônica.

(WETZEL, 1993). No Brasil, entretanto, a maioria desses ambientes são

formados artificialmente (reservatórios) pelo aprisionamento das águas de rios

para fins de abastecimento público, geração de energia ou ainda pelo

enchimento de lagos de mineração, entre outros (SPERLING; JARIDN;

GRANDCHAMP, 2004).

As propriedades dos sistemas lacustres (produtividade,

substâncias dissolvidas, pH, entre outros) são importantes para a regulação da

fisiologia e comportamento dos organismos aquáticos, os quais exercem

controle importante sobre o meio ambiente. Existem mecanismos pelos quais

os organismos interagem com o ambiente onde vivem, tornando-os

especializados a intervalos estreitos de condições ambientais. Alterações

nessas condições podem significar impactos sobre todo o sistema lacustre,

pois interferem nos fatores que regulam o metabolismo e produtividade dos

Page 15: culturas de planarias

14 lagos e, conseqüentemente, dos organismos que o compõem (RICKLEFS,

2003).

Estas alterações nos ambientes lacustres ocorrem natural e

lentamente, através de carreamento de nutrientes originados nos processos de

lixiviação dos solos e de bacias hidrográficas pelas águas das chuvas.

Entretanto, o efeito das atividades antrópicas aumenta os impactos nestes

sistemas, pela descarga de contaminantes e nutrientes na água, através de

despejo de esgoto, efluentes industriais e arraste superficial de solo em áreas

de agricultura, provocando a degradação da qualidade e a redução da

diversidade de espécies nesses ecossistemas.

A construção de usinas hidrelétricas é um grande exemplo de

alteração do ambiente aquático. No Estado de São Paulo, a maioria das

represas encontra-se eutrofizada pelo despejo de esgotos urbanos não

tratados, além de efluentes industriais e agroindustriais, principalmente nas

regiões mais desenvolvidas (ZAGATTO; BERTOLETTI, 2006).

O crescente impacto ambiental que o ser humano provoca, resulta

do aumento da população e do investimento em tecnologias que intervêm na

natureza para satisfazer as próprias necessidades e desejos, surtindo conflitos

quanto a espaço, recursos naturais e geração de resíduos no meio ambiente. A

Revolução Industrial ocorrida há dois séculos moldou a sociedade atual. A

industrialização é também responsável pela disponibilidade de uma diversidade

de produtos químicos potencialmente tóxicos e a geração de resíduos em

quantidades prejudiciais ao meio ambiente. Esses produtos e a falta de

saneamento básico estão relacionados com a disseminação de doenças de

veiculação hídrica, além de causar grandes impactos a todo o ecossistema

aquático (ZAGATTO; BERTOLETTI, 2006).

O reconhecimento do problema da poluição ocorreu

internacionalmente apenas na década de 1960 e desde então, o interesse da

sociedade por essas questões tem aumentado gradativamente devido,

principalmente a ocorrências de acidentes químicos com repercussão mundial.

O uso indiscriminado do DDT contra pragas e doenças na década de 1940 é

Page 16: culturas de planarias

15 um exemplo de grande impacto ambiental, tendo sido responsável pelo declínio

em populações de aves nos Estados Unidos e sendo encontrado até hoje em

águas de regiões distantes do planeta por possuir alta persistência no ambiente

(ZAGATTO; BERTOLETTI, 2006). O DDT foi responsável por muitas outras

conseqüências, descritas no livro “Primavera Silenciosa” da autora Rachel

Carson (lançado em 1962) que descreveu diversos danos ao meio ambiente e

aos seres humanos causados pelo uso desse produto (ALVES, 2008).

Muitos outros acontecimentos que culminaram em intoxicações,

doenças e mortes em diversas regiões do mundo levaram vários países a

tomar medidas, dando início ao monitoramento ambiental e pesquisas para

avaliar o nível de contaminação por metais e orgânicos em efluentes de

diversos ramos industriais e em produtos utilizados em lavouras (ZAGATTO;

BERTOLETTI, 2006).

A água não é o único meio de dispersão de poluentes, mas acaba

sendo o receptor final de resíduos emitidos por outras fontes dispersoras. A

atmosfera, por exemplo, é responsável pela dispersão por longas distâncias de

particulados naturais (como os que são gerados por atividades vulcânicas) ou

antrópicos, de origem industrial, e ainda compostos gasosos. Esses compostos

sofrem alterações na atmosfera, principalmente fotoquímicas, e acabam

chegando aos corpos aquáticos, seja pela deposição direta sobre a superfície

da água ou sobre os solos e coberturas vegetais, sendo posteriormente

transportados para os recursos hídricos por ação das águas das chuvas

(ZAGATTO; BERTOLETTI, 2006).

As fontes de poluição pontuais (efluentes líquidos – esgotos

domésticos, industriais) e difusas (lixiviação de terrenos agrícolas, sedimentos

e águas subterrâneas contaminados, acidentes ambientais, águas das chuvas)

contribuem para as alterações que ocorrem no ambiente, reduzindo a

diversidade de espécies autóctones e aumentando desordenadamente a

densidade de determinadas espécies indesejáveis. Algumas das alterações

provocadas pela poluição são a redução da concentração de oxigênio, a

diminuição da qualidade da água, a morte de organismos aquáticos, como

Page 17: culturas de planarias

16 peixes, e alterações na composição das comunidades microbiológicas,

algumas vezes com o predomínio de espécies tóxicas.

Os lançamentos de efluentes líquidos domésticos e industriais

sem tratamento estão entre as maiores fontes de poluição do meio aquático. A

combinação desses efluentes e resíduos, que inadvertidamente acabam sendo

misturados, pode apresentar riscos mais sérios e de difícil controle ou manejo

pela presença de compostos persistentes ou recalcitrantes. Muitas vezes a

interação entre compostos ou mesmo o processo natural de degradação

podem intensificar o efeito de substâncias pouco tóxicas ou produzir

subprodutos com toxicidade mais elevada.

Os agentes químicos lançados por esses efluentes possuem

formas complexas de interação e produzem efeitos biológicos que não podem

ser analisados separadamente por métodos tradicionais. Para isso, são

necessários estudos integrados que envolvem análises físicas, químicas e

ecotoxicológicas (ZAGATTO; BERTOLETTI, 2006).

Os primeiros testes de toxicidade com despejos industriais

tiveram início no século XIX, porém apenas na década de 1930 foram

implementados testes de toxicidade aguda em organismos aquáticos a fim de

estabelecer a relação causa/efeito de substâncias químicas e despejos

líquidos. No final do século XX, com o aumento de casos e a geração de

informações sobre a toxicidade ambiental, foram intensificadas pesquisas para

o desenvolvimento de testes bioquímicos, biossensores e biomarcadores, o

controle da poluição hídrica e testes ecotoxicológicos para estabelecer padrões

de qualidade da água e lançamento de efluentes líquidos no monitoramento

dos recursos hídricos. (ZAGATTO; BERTOLETTI, 2006).

A ecotoxicologia é a ciência que estuda os efeitos de uma ou mais

substâncias a uma população ou comunidade de organismos, ou seja, ela

integra a ecologia e a toxicologia, juntando conceitos de diversidade e

representatividade dos organismos em relação a sua importância no meio

ambiente com os efeitos dos agentes poluidores nas comunidades biológicas

(BLAISE, 1984).

Page 18: culturas de planarias

17

Os estudos ecotoxicológicos são direcionados de forma a

seguirem três seqüências: estudo das emissões e entradas de poluentes no

ambiente abiótico, distribuição e destino nos diferentes compartimentos; estudo

da entrada e destino dos poluentes nas cadeias biológicas e suas formas de

transferência como alimento via cadeia trófica; e estudo qualitativo e

quantitativo dos efeitos tóxicos dos poluentes no ecossistema (TRUHAUT,

1977). A ecotoxicidade deve ser estudada levando-se em conta a interação e

magnitude de vários agentes presentes num ambiente (e não desses

compostos isoladamente) e o termo é definido como um fator capaz de

perturbar o equilíbrio dos organismos e o seu meio (BLAISE, 1984).

Segundo Zagatto e Bertoletti (2006), as propriedades inerentes

aos agentes químicos, como a transformação que eles podem sofrer no

ambiente, potencialidade para bioacumulação, persistência e concentração

ambiental, os processos metabólicos dos organismos (absorção, distribuição,

excreção e destoxificação) determinam o efeito específico num determinado

alvo, seja ele um órgão, um indivíduo, uma população ou uma comunidade. Os

diversos efeitos dos poluentes sobre os organismos vivos podem ser

quantificados por meio de vários critérios como: número de indivíduos mortos,

taxa de reprodução, comprimento e massa corpórea, alterações morfológicas,

incidência de tumores, alterações fisiológicas, densidade e diversidade de uma

espécie numa comunidade biológica, entre outros meios.

O conhecimento sobre as propriedades físicas e químicas dos

contaminantes sejam eles orgânicos ou inorgânicos, é interessante para muitos

fins, como prever onde a concentração desses compostos será maior e para

conhecer o comportamento desses contaminantes a fim de estimar as

concentrações de uma substância química e sua especiação nos diferentes

compartimentos ambientais. Além disso, com o auxílio de dados

ecotoxicológicos, pode-se compreender melhor o significado das

concentrações que são encontradas em diferentes compartimentos do

ecossistema e o porquê de alguns íons apresentarem maiores riscos

ambientais quando despejados no meio ambiente, entre os tantos outros

milhares que também são.

Page 19: culturas de planarias

18

A quantidade e a dose de um toxicante, disponíveis para um

organismo em um compartimento ambiental, dependem da quantidade liberada

no ambiente, da que desapareceu do depósito e de fatores como dispersão,

transporte e bioacumulação (MCKINNEY, 1981).

Para que se possa caracterizar uma substância química é preciso

medir sua concentração em diferentes compartimentos do ambiente (solo,

água, ar e sistemas biológicos), compreender o movimento e o transporte

dentro desses compartimentos e entre eles, e seguir a substância química em

todo o processo de sua transformação, degradação, acumulação e

concentração em cada compartimento. Uma substância química que é liberada

no ambiente está particionada entre cada compartimento ambiental e a biota

que reside nele. Finalmente essa substância atinge um local ativo no

organismo numa concentração suficiente para induzir um efeito (KENDALL et

al., 2001).

Em um ambiente aquático nem todos os materiais dissolvidos e

particulados ficam livres. Existem compostos que se associam aos particulados

suspensos que já existem no ambiente, e posteriormente, tendem a se

decantar, fazendo parte dos sedimentos, que constituem o maior sumidouro

desses materiais. Alguns autores, como Balls (1989), ressaltam que não é

eficiente investir em monitoramento de águas naturais para metais pesados, já

que esses compostos possuem sumidouros nos particulados. Alguns deles

quase não são encontrados na água tamanha a força dos particulados

(ZAGATTO; BERTOLETTI, 2006).

Mesmo que os contaminantes associem-se aos sedimentos, eles

continuam sendo um risco aos organismos de vida aquática, já que muitos

animais ingerem esses particulados devido aos hábitos alimentares, e assim, a

toxicidade a essas espécies pode ser manifestada. Com isso, é importante

avaliar também o potencial de bioconcentração (ingresso dos contaminantes do

meio externo a alimentos) e a biomagnificação nos organismos – aumento da

concentração do contaminante ao longo da cadeia alimentar (KENDALL et al.,

2001), que considera a alimentação como o principal meio de aporte, assim, os

Page 20: culturas de planarias

19 organismos que se encontram em níveis tróficos mais altos concentram

maiores quantidades desses poluentes (BUTLER, 1978).

Além da bioconcentração e biomagnificação, os contaminantes

podem sofrer um processo conhecido como degradação (ou transformação),

que consiste no desaparecimento do composto original do ambiente devido a

alguma alteração em sua estrutura química (AZEVEDO; CHASIN, 2004).

Esse fenômeno diz mais respeito a compostos orgânicos, tanto de

origem interna aos ecossistemas aquáticos (oriundos da degradação de outros

mais complexos dentro do próprio ecossistema), como externa (transportados

ao sistema aquático). Quando esse processo de degradação envolve

microrganismos, é chamado de biodegradação e ocorrem por reações em

cadeia, como hidrólises, desalquilação, ruptura de anéis e condensação, por

exemplo (ZAGATTO; BERTOLETTI, 2006).

Nos sistemas aquáticos os organismos podem estar expostos a

muitos ou uma mistura de diferentes substâncias ao mesmo tempo ou quase e

esse deve ser o primeiro aspecto a ser considerado quando são avaliados os

efeitos induzidos por contaminantes químicos à biota, pois as respostas

biológicas podem ser quanti e qualitativamente deferentes das que são

esperadas pela ação dos contaminantes isolados (RAND et al., 1995).

Existem dois tipos de ensaios de toxicidade: os que são

realizados em campo e os realizados em laboratório. Ambos devem ser

utilizados quando os procedimentos de ensaio forem validados e os dados

obtidos por diferentes laboratórios mostrarem que os testes apresentam boa

repitibilidade e reprodutibilidade dos resultados, utilizando espécies

ecologicamente importantes e sensíveis, como sugerem Rand e Petrocelli

(1985).

Muitos trabalhos discutem as vantagens e desvantagens dos dois

tipos de ensaios, comparando os resultados entre eles para saber qual é mais

padronizável, qual é menos oneroso e se há correlação entre os dados, pois

alguns resultados desses testes apresentaram correlação, enquanto outros não

(CLEMENTS; KIFFNEY, 1996).

Page 21: culturas de planarias

20

Em condições de laboratório são utilizadas diversas espécies de

organismos nos ensaios de toxicidade, e as condições que requerem são

básicas mesmo para espécies distintas, como condições de pH, temperatura,

fotoperíodo, oxigênio dissolvido, duração do teste, entre outros. São utilizados

organismos-testes, os quais são expostos às amostras a serem testadas em

frascos-teste (sejam cubas de vidro, béqueres, tubos de ensaio ou outros), e os

organismos-controle, que não são expostos às amostras, sendo mantidos em

frascos-controle para que seja feita a avaliação da viabilidade do lote de

organismos expostos. Após o período do teste é verificado se houve efeito das

amostras sobre os organismos expostos com relação a alguns parâmetros

biológicos, que podem ser: mortalidade, crescimento, regeneração,

reprodução, comportamento, diferenças na pigmentação, entre outros

(ZAGATTO; BERTOLETTI, 2006).

O uso de organismos monitores é essencial para a gestão dos

recursos hídricos, pois representa uma forma de vigilância corrente e contínua

na proteção da saúde e no equilíbrio do ecossistema (AZEVEDO; CHASIN,

2004). É importante que eles tenham sensibilidade relativamente constante a

uma diversidade de agentes químicos para obterem-se resultados mais

precisos. Também é necessário haver conhecimentos prévios sobre a biologia

da espécie (como reprodução, hábitos alimentares, fisiologia e comportamento,

tanto para o cultivo como para a realização dos testes). Em laboratório os

animais pequenos e de curto ciclo de vida são os mais recomendáveis para os

testes ecotoxicológicos (ZAGATTO; BERTOLETTI, 2006).

A disponibilidade dos organismos é outro critério de seleção, já

que espécies que estão presentes em épocas restritas ou em pequenos

números não devem ser escolhidas para a realização dos testes. Espécies que

podem ser cultivadas em laboratório atendem a esse critério. Os organismos

testes usados em ensaios ecotoxicológicos possuem papel importante à

estrutura e funcionamento das biocenoses e ainda têm valor comercial

(ZAGATTO; BERTOLETTI, 2006).

É importante buscar espécies com estabilidade genética e que

possibilitem a obtenção de lotes uniformes dos organismos, além disso,

Page 22: culturas de planarias

21 espécies com ampla distribuição geográfica também são recomendadas.

Podem ser citados como alguns dos organismos mais usados nos ensaios

ecotoxicológicos as microalgas, os crustáceos, os moluscos, os equinodermos,

as bactérias e os peixes (ZAGATTO; BERTOLETTI, 2006).

As planárias (filo Platyhelminthes) têm sido utilizadas em estudos

para monitorar a qualidade de ambientes aquáticos (NRC, 1991) e são

apontadas como modelos para avaliar contaminantes ambientais (TEHSEEN et

al., 1992), inclusive os persistentes (tais como metais pesados), e

investigações neurofarmacológicas (SEEGAL; HANSEN, 1991; VILLAR;

SCHAEFFER, 1993). São muito úteis para esses estudos por serem

morfologicamente simples e pela capacidade de se regenerar (SÁNCHEZ

ALVARADO; NEWMARK, 1999). Além disso, são organismos de fácil

manutenção e baixo custo em laboratório, podendo ser usadas para testes de

ecotoxicologia, além de outros testes, como carcinogênese e teratogênese

(GUECHEVA, HENRIQUES, ERDTMANN, 2001, PRÁ et al, 2005).

São organismos carnívoros, alimentando-se de corpos de animais

mortos que chegam ao substrato (RUPPERT et al., 2005) ou invertebrados

pequenos, como larvas. Nesse último caso, as planárias nadam ativamente à

procura da presa, liberando muco para imobilizá-las e ingeri-las (MEXER;

LEARNED, 1981). Elas possuem simetria bilateral e são acelomadas, sendo

limitadas pela difusão para obter oxigênio (RUPPERT, op cit). A maioria delas é

hermafrodita, podendo haver reprodução pelo processo de regeneração; por

método clonal – fissão transversal (ou longitudinal em alguns casos) e

brotamento; ou ainda sexuadamente por fertilização cruzada e interna

(HYMAN, 1951), havendo produção de ovos com desenvolvimento direto

freqüentemente (RUPPERT et al., 2005).

Esses animais apresentam cefalização e possuem capacidade de

regeneração completa e funcional do órgão nervoso central (SNC) (REUTER et

al., 1996; UMESONO et al., 1997; CEBRIÀ et al., 2002; INOUE et al., 2004), o

qual corresponde a dois cordões nervosos ventrais que acompanham

longitudinalmente o corpo desses animais (e se conectam em intervalos

regulares por comissuras transversais, e junto aos cordões, dão a impressão

Page 23: culturas de planarias

22 de um sistema nervoso segmentado), agregando-se no interior do organismo

para formar um gânglio cefálico, o qual processa informações recebidas de

estruturas sensoriais.

Figura 1. (a) Sistema nervoso, ilustrando o gânglio cerebral, os cordões nervosos longitudinais e as conexões entre eles; (b) sistema reprodutor, mostrando a presença de estruturas femininas e masculinas no mesmo indivíduo (hermafroditismo).

O processo de regeneração consiste em dois grupos de células: o

primeiro formado por células ectodérmicas, derivadas da epiderme, que cobre

a superfície lesionada após a amputação/fissura; e o segundo corresponde a

uma massa de neoblastos em forma de domo, o blastema. Essas células se

proliferam e se acumulam sob a região lesionada da epiderme, diferenciando-

se na parte perdida do corpo do animal. A plasticidade das planárias é

observada na capacidade de aumentar e diminuir o tamanho do corpo

dependendo da disponibilidade de alimento (BAGUÑÀ et al., 1990).

Este trabalho utilizou planárias da espécie Girardia tigrina (Girard,

1850), como organismo modelo para testes ecotoxicológicos por estas serem

cerebral

Poro genital

a

b

Ovário Testículo Oviduto

Pênis

Cordão nervoso

Gânglio

Page 24: culturas de planarias

23 organismos sensíveis, de fácil manutenção em laboratório, baixo custo e pela

capacidade de regeneração, apresentando resultados em curtos períodos de

tempo. Assim, os estudos que envolvem animais em testes ecotoxicológicos

têm grande importância para a manutenção dos corpos aquáticos, já que

contribuem com dados importantes sobre as respostas dos organismos aos

compostos que são lançados nos recursos hídricos, servindo como base para a

tomada de medidas que visem melhorar a qualidade ambiental e a

conservação do meio ambiente.

2. Objetivos

Testar e aperfeiçoar o método para cultivo de Planárias Girardia

tigrina (Girard, 1850) em laboratório voltado a testes

ecotoxicológicos.

Testar a sensibilidade desta população à substância de referência

(Dicromato de Potássio - K2Cr2O7).

3. Material e Métodos

3.1. Bioensaios

3.1.1. Organismos-teste

As planárias utilizadas nesse trabalho são da espécie Girardia

tigrina (Girard, 1850) – ordem Tricladida (Figura 1). Elas são amplamente

distribuídas do Atlântico ao Pacífico, nos Estados Unidos, Brasil, Alemanha e

Japão, sendo encontradas em córregos, lagoas e lagos (KENK, 1976), presas

a macrófagas ou sob pedras nas margens dos rios (KENK, 1944). Os

indivíduos dessa espécie variam de 06 a 12 mm nas cores que vão de cinza a

tons de marrom. Embora essa espécie possua um grande potencial de

Page 25: culturas de planarias

24 regeneração, alguns fatores como a presença de substâncias químicas na

água (como o cloro), alimentação inadequada ou insuficiente, ação de

predadores e falta de umidade, podem levá-las à morte.

Essa espécie de planária pode ser considerada um importante

controlador de pragas, pois se alimenta de larvas de mosquito, inclusive do

gênero Aedes. Em um estudo realizado por Andrade e Santos (2004), na

Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP), constatou-se que a espécie

Girardia tigrina foi eficiente no controle da espécie de mosquito A. albopictus,

que coloniza pneus, tendo sido inclusive distribuída em um curso a professores

da rede municipal de Campinas, para que os participantes criassem e

monitorassem essa espécie de planárias (predadora) em armadilhas nas

escolas.

Figura 2. Girardia tigrina jovem (Annibale, F., 2009).

A população utilizada nesse projeto foi cedida pelo Laboratório de

Ecotoxicologia Aquática e Limnologia “Prof. Dr. Abílio Lopes de Oliveira Neto”

do CESET-UNICAMP em Limeira e cultivadas no Laboratório de Microbiologia

Ambiental da UFSCar – Campus Sorocaba.

O cultivo foi feito em recipientes com 1,2L, aproximadamente, de

água de poço artesiano, com aeração. A alimentação foi feita duas vezes por

semana com fígado bovino, colocando-se um cubo de 05g em cada recipiente

e retirando-o, com uso de pinça, após o afastamento dos animais (os pedaços

Page 26: culturas de planarias

25 de fígado foram mantidos em congelador no laboratório, mas eram

descongelados antes de serem colocados nos recipientes). Após a

alimentação, as planárias foram transferidas a potes limpos, com auxílio de um

pincel (de cerdas macias), para que os que os recipientes de cultivo fossem

lavados e a água trocada. Por fim os organismos foram devolvidos aos

recipientes de cultivo.

Os ovos dos animais foram retirados dos recipientes de cultivo e

mantidos em recipientes menores, sem troca de água. Quando eclodiram, os

organismos jovens foram transferidos para outro recipiente, recebendo a

mesma alimentação que os adultos. Essa separação aconteceu, porque os

organismos jovens são muito pequenos, de difícil observação e manuseio.

Inicialmente eles eram transferidos aos recipientes onde eram criados os

adultos quando atingiam tamanho de fácil identificação a olho nu, porém, a

partir de junho (2009), os indivíduos jovens foram criados separadamente para

que em futuros estudos possam ser analisadas possíveis diferenças entre os

organismos oriundos de reprodução sexuada dos organismos que se

reproduzem assexuadamente.

Para determinar o tempo de regeneração dos organismos, foram

selecionadas 05 planárias adultas com morfologia semelhante e com tamanho

entre 1,0 e 1,2 cm. Elas passaram por um período de 72h sem alimentação

antes dos experimentos.

Os experimentos foram iniciados com a remoção da cabeça dos

animais, na região posterior às aurículas (Figuras 2 e 3), com auxílio de um

bisturi. Os organismos foram colocados individualmente em recipientes de vidro

contendo 100 ml de água (usada no cultivo) e mantidos em uma estufa, à

temperatura de 23ºC e fotoperíodo de 12h, até o fim do processo de

regeneração – não havendo alimentação dos animais durante esse tempo.

Page 27: culturas de planarias

26

Figura 3. Esquema do processo de corte para obter a regeneração cefálica em planárias. a = aurículas, es = ocelos (eyespots), ab = blastema anterior (Calevro et. al., 1998).

Figura 4. Indivíduo sem a região cefálica (Annibale, F., 2009).

Foram feitas observações diárias para acompanhar as mudanças

nos organismos durante o processo de regeneração, com o auxílio de uma

lupa, atentando à regeneração da região da cabeça, aurículas e ocelos.

3.1.2. Teste de Sensibilidade

O controle da sensibilidade dos organismos, com uso de

substâncias de referência, é um procedimento que permite maior precisão e

confiabilidade nos resultados obtidos ao longo do tempo, seja em um

Page 28: culturas de planarias

27 laboratório ou entre eles. Com essa finalidade, usou-se o dicromato de potássio

para testar a sensibilidade das planárias neste estudo.

O dicromato de potássio (K2Cr2O7) corresponde a um sal

inorgânico solúvel em água. É um sólido cristalino vermelho-alaranjado, usado

como agente de oxidação analítico na indústria química, na produção de latão,

pirotécnica, explosivos, tecidos, corantes, tratamento de couro e da madeira,

entre outros. Pode ser cancerígeno, além de causar diversos danos à saúde

humana (o pó é irritante para olhos, nariz e garganta e sua inalação pode

implicar dificuldades respiratórias; o sólido pode provocar queimaduras na pele

ou, se ingerido, náuseas, vômitos e perda de consciência), requerendo

cuidados no manuseio. No meio ambiente, pequenas concentrações podem

causar distúrbios a vários organismos, como a paralisação das atividades ou

mesmo levar à morte (CETESB, 2009).

A definição de endpoints é fundamental em estudos de

ecotoxicologia. Eles correspondem aos efeitos biológicos que podem ser

medidos e aceitos como indicadores da toxicidade de uma substância

(indicadores analíticos). Existem alguns critérios para identificar os endpoints

mais adequados, como sensibilidade à dose, magnitude do efeito e se ele é ou

não reversível (USEPA, 1989). No caso deste trabalho o endpoint estabelecido

inicialmente era a morte dos indivíduos (efeito agudo), ou o atraso na formação

da região cefálica (efeito crônico). Além disso, definiu-se que a cefalização

completa desses organismos seria alcançada assim que as aurículas e ocelos

estivessem formados, mesmo não havendo ainda pigmentação da região

cefálica.

No primeiro teste, foram definidas concentrações de dicromato de

potássio próximos a 10mg/L (baseando-se em dados de CE50 para

invertebrados aquáticos, como Daphnia magna: CE50 de 0,16mg/L, em teste

de toxicidade aguda, por 24h).

Foi feita uma solução com concentração estoque de 10 mg/L (500

mL) que foi diluída para a produção das concentrações de 1mg/L, 0,1mg/L,

0,01mg/L e 0,001mg/L.

Page 29: culturas de planarias

28

Para o preparo da solução inicial, pesou-se a quantidade de 5 mg

de dicromato de potássio em uma balança de precisão. O produto foi misturado a

500 ml de água de cultivo em um béquer, formando uma solução concentrada. A

partir dela, foram feitas diluições com auxílio de provetas, para obter soluções

menos concentradas de 1mg/L, 0,1mg/L, 0,01mg/L e 0,001mg/L – passando-se

10% do volume das soluções mais concentradas para uma proveta e

completando com água até obter o volume final.

Utilizou-se o cálculo de concentração (C1V1=C2V2) para saber o

volume da solução concentrada que deveria ser retirado para obter soluções

menos concentradas, no caso 10%, pois corresponde a razão entre as

concentrações.

Os testes foram feitos em triplicata, em recipientes contendo 100

mL da solução de dicromato de potássio O controle foi feito também em

triplicata com 100 mL de água de cultivo.

As planárias utilizadas não receberam alimentação por um

período de 72 horas anteriores ao teste. O teste teve início com a retirada da

região da cabeça dos animais e em cada recipiente foi colocado um desses

indivíduos. Os animais foram mantidos em estufa, à temperatura de 23ºC e

fotoperíodo de 12h, até o fim do processo de regeneração – não havendo

alimentação dos animais durante esse tempo.

O processo foi acompanhado com observações diárias com

auxílio de uma lupa quanto à mortalidade, mudanças morfológicas e

comportamentais, e também foram feitas fotografias para o registro do

processo.

Em um segundo teste utilizou-se concentrações maiores de

dicromato de potássio de 100 mg/L e 50 mg/L. Como a razão entre as

concentrações é de 50%, preparou-se uma solução inicial de 50mg de

dicromato de potássio em 500 mL de água de cultivo (correspondendo a 100

mg/L). Dessa solução, retirou-se 150 ml de seu volume para produzir a solução

menos concentrada, completando com 150 mL de água de cultivo (assim,

obteve-se 300mL de solução com concentração duas vezes menor que a

Page 30: culturas de planarias

29

10

10%

10%

10%

10%

1

0,1

0,01

0,001

primeira, seguindo a razão de 50%). Com exceção dessa mudança no preparo

das soluções, seguiu-se a mesma metodologia utilizada no teste inicial (100mL

em triplicata).

Em um último teste, com a finalidade de conhecer os efeitos

desse composto químico (CE50 ou CL50) em intervalos mais estreitos entre as

concentrações, utilizou-se a mesma metodologia para os testes, com

concentrações de 40, 30 e 20mg/L. Depois da exposição os organismos-teste

não foram mais utilizados em testes futuros, pois podem apresentar

mutagenicidade ou teratogenicidade. O dicromato de potássio utilizado para a

realização dos testes e o volume que sobra após o fim destes foram separados

para descarte adequado.

A figura 5 corresponde ao esquema de como foi realizada a

metodologia para o teste de sensibilidade. Nela, é ilustrado o primeiro teste,

que partiu de 10 mg/L para as soluções mais diluídas. Os outros testes de

sensibilidade (com concentrações de 20 a 100 mg/L) foram feitos seguindo o

mesmo esquema.

Page 31: culturas de planarias

30

Figura 5. Esquema da metodologia realizada para o teste de sensibilidade: os círculos correspondem às soluções preparadas com as concentrações correspondentes, em mg/L; os quadrados correspondem, cada um, a 1 recipiente contendo 100 mL de solução e 1 organismo-teste sem a região cefálica.

4. Resultados e Discussão

Com a realização dos testes, obteve-se o primeiro endpoint

estabelecido, a mortalidade dos organismos. Para as concentrações de 20mg/L

e abaixo desta, não houve efeito letal dessa substância sobre os animais

amostrados, enquanto para valores superiores a 40mg/L, houve 100% de

mortalidade em 04 dias. O valor mais aproximado de CL50 foi para a

concentração de 30mg/L, para a qual houve a morte de dois indivíduos e

sobrevivência de um. Para estabelecer estatisticamente o valor de CL50 para

essa espécie, utilizou-se o programa Trimmed Spearman-Karber (TSK)

Program Version 1.5, que calcula o CL50 e os intervalos de confiança acima e

abaixo desse valor a partir dos dados fornecidos (concentrações, duração dos

testes, nome da espécie, mortalidade, entre outros), além de apresentar os

dados informados de forma relacionada, como mostra a Tabela 1.

Tabela 1. Número de organismos expostos e mortalidade para as concentrações de

dicromato de potássio (mg/L) em 9 dias.

Concentração (mg/L) Número Mortalidade

1 3 0

10 3 0

20 3 0

30 3 2

40 3 3

Page 32: culturas de planarias

31

50 3 3

100 3 3

Com essa ferramenta estatística, foi possível estabelecer que o

valor de CL50 para essa espécie de planária é de 27,49 mg/L.

Em relação à regeneração das planárias (Figuras 06 a 09),

observou-se no bioensaio inicial, sem utilização de substâncias tóxicas, que o

tempo médio para a regeneração da região cefálica é de 06 dias (Tabela 2).

Tabela 2. Tempo de regeneração da região cefálica

Indivíduos Tempo (dias)

1 6

2 5

3 6

4 6

5 7

Média 6

Além disso, observou-se que o processo de regeneração

aconteceu em todas as amostras de dicromato de potássio, porém, não é

possível afirmar se essa substância exerce influência sobre o tempo que os

animais levam para completar a regeneração (se provocou atraso), pois não

foram feitas avaliações individuais, nem entre as diferentes concentrações.

Também foram observadas mudanças comportamentais nos

indivíduos submetidos às concentrações acima de 1mg/L em relação ao

controle (os quais tendem a se deslocar rapidamente na direção oposta à luz),

Page 33: culturas de planarias

32 apresentando maior imobilidade e respondendo apenas a contatos mecânicos

(com auxílio de um pincel). Quanto maior a concentração de dicromato de

potássio, mais lentas eram as respostas dos animais ao contato (deslocando-

se em velocidades mais baixas em comparação aos organismos-controle).

Figura 6. Início do processo de regeneração: desenvolvimento da região cefálica

(Annibale, F., 2009).

Page 34: culturas de planarias

33

Figura 7. Desenvolvimento da região da cefálica (2º dia) (Annibale, F., 2009).

Figura 8. Desenvolvimento da região cefálica (4º dia) (Annibale, F., 2009).

Figura 9. Regeneração cefálica (6º dia) (Annibale, F., 2009).

Page 35: culturas de planarias

34

A Tabela 3 mostra os resultados de outros estudos que testaram

o dicromato de potássio como substância de referência para conhecer a

sensibilidade de outros organismos.

Tabela 3. CL50 de alguns organismos aquáticos para dicromato de potássio

ORGANISMOS CL50 (mg/L); 96h

Peixes (CETESB, 1980)

Danio rerio 90

Cheirodon notomelas 96

Microcrustáceos (Buratini et al., 2004)

Daphnia similis 0,239*

Daphnia magna 0,195*

Insetos de água doce (USEPA, 1984)

Chironomus tentans 61

Cnidários (Aguilar et al., 2002)

Hydra attenuata 6,25

Hydra viridissima 3,55

Gastrópode (USEPA,1984)

Physa heterostropha 16,80

* CE50; 24h.

Com esses dados, foi possível fazer comparações com os

resultados obtidos neste trabalho. Em relação a microcrustáceos, essa espécie

de planária possui sensibilidade menor, sofrendo os efeitos do dicromato de

potássio em concentrações mais altas. Entretanto, elas foram mais sensíveis

que algumas espécies de peixes e insetos aquáticos, muito utilizados em

Page 36: culturas de planarias

35 ensaios de ecotoxicologia (quando submetidas às mesmas concentrações de

CL50 para peixes e insetos aquáticos, as planárias apresentam 100% de

mortalidade).

A escolha dos estágios de vida dos organismos também produz

resultados interessantes que podem ser comparáveis. Em um trabalho

realizado com organismos jovens de Girardia tigrina, feito por Preza e Smith

(1999), foram selecionados apenas indivíduos com no máximo 10 dias de vida

e 04 mm de comprimento. Os animais foram submetidos a várias

concentrações de dicromato de potássio e o valor de CL50 encontrado para o

tempo de 10 dias foi de 5,1mg/L, cerca de 5 vezes menor que os resultados de

CL50 obtidos neste trabalho para 09 dias (27,49mg/L), mostrando que a

sensibilidade de organismos jovens dessa espécie é menor do que a de

organismos adultos.

A metodologia adotada mostrou-se eficiente, fácil de ser realizada

e de baixo custo, produzindo resultados importantes para a continuação de

estudos nessa área. A espécie utilizada neste trabalho segue os critérios de

seleção, como disponibilidade, baixos custos para o cultivo e para os ensaios,

respostas em tempos curtos aos compostos químicos, são animais pequenos,

sensíveis, com biologia bem conhecida e morfologia simples. Além disso, a

sensibilidade de Girardia tigrina ao dicromato de potássio é intermediária a de

outros organismos que já são utilizados em ensaios ecotoxicológicos, como foi

visto na Tabela 3. Esse resultado é interessante, pois mostra que essa espécie

de planária não é tão sensível como microcrustáceos e cnidários, e nem tão

resistentes como peixes a essa substância, evidenciando seu potencial para

ser usada como bioindicador em testes de ecotoxicologia. Por ser um

organismo encontrado no Brasil, sua importância é ainda maior por

disponibilizar dados sobre as atividades impactantes do país, as quais podem

provocar efeitos negativos para essa espécie e ainda se agravarem ao longo

da cadeia alimentar (efeito de biomagnificação), já que as planárias servem de

alimento para outros animais, como alguns peixes.

As respostas obtidas por esses organismos nos testes são

importantes para demonstrar empiricamente que o dicromato de potássio é

Page 37: culturas de planarias

36 prejudicial para a vida aquática, mesmo que em baixas concentrações, além de

ser uma possibilidade para a continuidade de futuros estudos nessa área e

com esses organismos, gerando dados que podem contribuir para tomada de

decisões que visem à proteção dos ambientes naturais e da biodiversidade.

Entretanto ainda são necessários aperfeiçoamentos nas

metodologias que foram desenvolvidas neste trabalho. Primeiramente, quanto

ao cultivo dos organismos, é necessário conhecer o ciclo de vida dessa

espécie, pois assim pode-se definir com mais precisão o estágio ontogenético

dos indivíduos selecionados para os testes.

Propõe-se que para a realização de trabalhos futuros sobre o

processo de regeneração dessa espécie, sejam feitas análises individuais dos

organismos utilizados nos ensaios para a obtenção de dados quantificáveis,

que poderão fornecer resultados mais confiáveis sobre o efeito do dicromato de

potássio sobre o processo de regeneração, sendo analisados estatisticamente.

Por exemplo, podem-se fazer medições do comprimento da região cefálica em

relação ao corpo dos indivíduos, do momento da secção ao fim do processo de

regeneração, observando o indivíduo, com auxílio de uma lupa e de uma régua

ou papel milimetrado sob o recipiente, e definindo-se o momento da medição: o

indivíduo em movimento, quando possui maior alongamento do corpo, ou em

repouso, quando o corpo encontra-se retraído.

Sugere-se também que sejam utilizados mais organismos-teste

nos ensaios, aumentando o número de indivíduos de três para cinco, por

exemplo, para que haja uma amostragem mais significativa da população.

Além disso, as observações dos indivíduos devem ser feitas em intervalos

menores de tempo, como por exemplo, três vezes ao dia, para acompanhar o

processo de regeneração em horas, sendo que esses períodos de observação

devem ser padronizados.

Por fim, é necessária a definição do estágio final do processo de

regeneração. Neste trabalho, estabeleceu-se que a formação de ocelos e

aurículas corresponderia ao término do processo de regeneração. No entanto,

em futuros trabalhos, pode-se usar como parâmetro a semelhança entre os

organismos-teste com organismos que não foram submetidos aos ensaios,

como tamanho e pigmentação similares aos desses organismos mantidos no

Page 38: culturas de planarias

37 cultivo, já que para atingir essas características os indivíduos levam mais

tempo. Ou seja, a ausência de padronização quanto ao indicador para o

término do processo de regeneração pode gerar dados (de tempo) diferentes,

porém usados, erroneamente, de forma igual.

Esse estudo, assim como outros na área da Ecotoxicologia, é

necessário para atentar ao fato de que o ambiente aquático não é uma fonte de

diluição de poluentes eterna e que o excesso de crescimento da população

humana, da industrialização e de consumo, assim como o conseqüente

aumento de despejo de resíduos no meio ambiente, são riscos para todos os

organismos que dependem do meio natural para sobreviver. A fragilidade dos

compartimentos ambientais é fato, e fica evidenciada quando são feitas

estimativas de que muitos de seus componentes tendem à escassez ou podem

se extinguir em curtos períodos de tempo se não forem tomadas medidas de

conservação dos recursos naturais, recuperação de ecossistemas e

manutenção da qualidade ambiental.

5. Conclusão

A metodologia de cultivo de Girardia tigrina mostrou-se adequada,

pois os animais se adaptaram às condições do laboratório e de criação e a

manutenção foi fácil e pode ser feita a baixos custos.

Essa espécie de planária mostrou-se eficiente para a realização

de ensaios ecotoxicológicos, por ser sensível ao dicromato de potássio, e por

apresentar ainda, CL50 (27,49 mg/L) intermediário ao de outros organismos já

utilizados como bioindicadores.

Além disso, os dados destes testes mostraram que o dicromato

de potássio é uma substância impactante para esses organismos, provocando

imobilidade e mortalidade, mesmo em concentrações baixas no meio, sendo

um poluente químico de risco para o ecossistema aquático. Entretanto, não

puderam ser feitas avaliações quanto ao tempo levado para o término do

Page 39: culturas de planarias

38 processo de regeneração da região cefálica dessa espécie de planária, pois

não foram feitas observações individuais e não há dados quantificáveis sobre o

processo, tendo sido propostas algumas sugestões numa tentativa de melhorar

a obtenção de dados em futuros estudos.

6. Referências AGUILAR, J. F. et al. Estratégias para avaliação da toxicidade da água de abastecimento público do município de Piracicaba através de bioensaios. Anais 32 ASSEMAE, Rio de Janeiro, Hotel Glória, 2002. pp. 38-42. ALVARADO, A. S., Planarian regeneration: its end is its beginning. Cell 124, Elsevier Inc. p.241-245, 2006.

ANDRADE, C. F. S.; SANTOS, L.U. O uso de predadores no controle biológico de mosquitos, com destaque aos Aedes. Disponível em: http://www.ib.unicamp.br/profs/eco_aplicada/arquivos/artigos_tecnicos/C%20B%20de%20mosquitos%20eu+lu%202004.pdf. Acesso em: 15 dez. 2009. AZEVEDO, F. A.; CHASIN, A. M. As bases toxicológicas da ecotoxicologia. RiMa Editora, São Carlos, 2004, 575p. BALLS, P. W. Trend monitoring of dissolvedtrace metals in coastal sea water – a waste of effort? Mar. Pollut. Bull. p.546-548, 1989. BLAISE, C. Introduction to ecotoxicological concepts: proceedings of biological testing and hazard assessment. Environmental Canada, 1984. p. 11-47. BURATINI, S. V.; BERTOLETTI, E.; ZAGATTO, P. A. Evaluation of Daphnia similis as a test species in ecotoxicological assays. Bulletin of Environmental Contamination and Toxicology, 73:878–882, 2004. BUTLER, G. C. Principles of toxicology. Science committee problems of the environmetat (SCOPE) of the International Council of Science Unions. SCOPE Report 12. John Wiley & Sons, 1978. 350p. CALEVRO, F. et al., Toxic effects of aluminium, chromium and cadmium in intact and regenerating freshwater planarians. Chemosphere, vol. 37, n. 4, pp. 651-659, 1998 CEBRIÀ, F. et al., Regeneration and maintenance of the planarian midline is regulated by a slit orthologue. Developmental Biology, Illinois, p. 394–406, 2007. CETESB – Companhia Ambiental do Estado de São Paulo. Disponível em:

Page 40: culturas de planarias

39 http://www.cetesb.sp.gov.br. Acesso em: 20 nov. 2009. Cruz, C. Sensibilidade de peixes neotropicais ao dicromato de potássio. Journal of The Brazilian Society of Ecotoxicology. v. 3, n. 1, p. 53-55, 2008. ESPÍNDOLA, E. L. G. et al. Ecotoxicologia – Perspectivas para o Século XXI. São Carlos: RiMa Editora, 2000. 575p. GHECHEVA, T. N. et al., Stress protein response and catalase activity in freshwater planarian Dugesia (Girardia) schubarti exposed to copper. Ecotoxicology and Environmental Safety, Elsevier Science Ltd., Porto Alegre, p.351-357, 2003. GHECHEVA, T.; HENRIQUES, J. A. P.; ERDTMANN, B. Genotoxic effects of copper sulphate in freshwater planarian in vivo, studied with the single-cell gel test (comet assay). Mutation Research - Genetic Toxicology and Environmental Mutagenesis, Porto Alegre, p.19-27, 2001. CLEMENTS, W. H.; KIFFNEY, P. M. Validation of whole effluent toxicity tests: integrated studies using field assessment, microcosms, and mesocosms. In: GROTHE, D.R.; DICKSON, K.L.; REED-JUDKINS, D.K. Whole effluent toxicity testing: na evaluation of methods and prediction of receiving system impacts. SETAC, Florida, 1996. 340p. JHA, A. N., Ecotoxicological applications and significance of the comet assay. Mutagenesis, vol. 23, n. 3, p. 207–221, 2008. KALAFATIC, M., KOPJAR, N., BESENDORFER, B., The impairments of neoblast division in regenerating planarian Polycelis felina (Daly.) caused by in vitro treatment with cadmium sulfate. Toxicology in vitro, p.99-107, 2004. KAWAKATSU,M; VAUGHN, C.; MITCHELL, R. W. Dendrocoelopsis americana (Hyman, 1939) from Christian School cave, The Ozark Plateau, Oklahoma, U.S.A. (Turbellaria, Seriata, Tricladida, Paludicola). Bulletin of Fuji Women’s College, Sapporo, n.33, ser.2, p. 71-78, 1995. KENDALL, R. J. et al. Ecotoxicology. In: KLAASSEN, C.D. Casarett e Doull´s Toxicology: the basic science of poisons. McGraw-Hill, 2001. 1236p. KENK, R. The fresh-water triclads of Michigan. Museum of Zoology, University of Michigan Miscellaneous Publications 60:1-44 + 7 plates, 1944. KENK, R. Freshwater planarians (Turbellaria) of North America. Water Pollution Control Research Series 18050 ELDO2/72 (2nd printing, originally published as Biota of Freshwater Ecosystems Identification Manual 1 in 1972). Research and Development, U.S. Environmental Protection Agency, Cincinnati, OH, 2006. MEXER, H.J.; LEARNED, L.W. Laboratory studies on the potential of Dugesia tigrina for mosquito predation. Mosquito News 41: 760-764, 1981.

Page 41: culturas de planarias

40 McKINNEY, J. D. Environmental healthy chemistry. The chemistry of environmental agents as potential human hazards. Ann Arbor Science, 1981. 656p. MEGLITSCH, P. A.; SCHRAM, F.R. Invertebrate Zoology. 3. ed. New York: Oxford University Press, 1991. 612 p. il. NESS, D. K. et al. Effects of 3-lodo-L-tyrosine, a Tyrosine Hydroxylase Inhibitor, on Eye Pigmentation and Biogenic Amines in the Planarian, Dugesia dorotocephala. Fundamental and applied Toxicology, Illinois, n. 52, p.153-161, 1994. NEWMARK, P. A.; ALVARADO. A.S. Regeneration in Planaria. Encyclopedia of Life Sciences, 2001. NRC. Animals as Sentinels of Environmental Health Hazards. Natl. Acad. SCr. Press, Washington DC, 1991. PRÁ, D. et al. Environmental genotoxicity assessment of an urban stream using freshwater planarians. Mutation Research - Genetic Toxicology and Environmental Mutagenesis, 585 (1-2), pp. 79-85, 2005. PREZA, D. Girardia tigrina. Disponível em: http://www.qualibio.ufba.br/txt056.html. Acesso em: 28 jun. 2009. PREZA, D. L. C., SMITH, D.H. Use of Newborn Girardia tigrina (Girard, 1850) in Acute Toxicity Tests. Ecotoxicology and Environmental Safety, 50, 1-3 (2001), 1999. RICKLEFS, R.E., A economia da natureza. 5.ed. Guanabara Koogan: Rio de Janeiro, 2003. p.470. RUPPERT, E. E.; FOX, R. S.; BARNES, R. D. Zoologia dos invertebrados: uma abordagem funcional-evolutiva. 7. ed. São Paulo: Roca, p. 258-305, 2005.

SANTOS, C. R. Confagri. Disponível em: <http://www.confagri.pt/Ambiente/AreasTematicas/ConsNatureza/documentos/docnumero.htm>. Acesso em: 28 jun. 2009. RAND, G. M. Fundamentals of aquatic toxicology: effects, environmental fate and risk assessment. 2.ed. Taylor & Francis: Washington, 1995. 1125p. SEEGAL, R. F., AND HANSEN, L. G. PCB effects on biogenic amines in the planarian, Dugesia dorotocephala. Soc. Neuro. Sci. Abst. 17, 279, 1991. SPERLING, E.; JARIDN, F. A.; GRANDCHAMP, C. A. P. Qualidade da água durante a formação de lagos profundos em cavas de mineração: estudo de

Page 42: culturas de planarias

41 caso do lago de Águas Claras – MG. Eng. Sanit. Ambient., vol. 9, n. 30, p. 250-259, 2004. TEHSEEN, W. M. et al. A scientific basis for proposed QA of a new screening method for tumor-like growths in the planarian, Dugesia dorotocephala. Good Pract. Qual. Assur. Law 1, p.217-229, 1992. TRUHAUT, R. Ecotoxicology: objectives, principles and perspectives. Ecotoxicology and Environmental Safety, 1977, 1:151-173. USEPA, (United States Environmental Protection Agency). Ambient aquatic life water quality criteria for chromium. Cincinnati, Ohio, 1984. 107p. USEPA, (United States Envormental Protection Agency). Toxicity handbook. Government Institutes, Inc., 1989. VILLAR, D., AND SCHAEFFER, D. S. Morphogenetic actions of neurotransmitters on regenerating planarians – A review. Biomed. Environ. Sci. 6, p.327-347, 1993. WATERMOLEN, D. J., Aquatic and Terrestrial Flatoworm (Platyhleminthes, Turbellaria) and Ribbon Worm (Nemertea) Records from Wisconsin. Research/Management Findings, 2005. WETZEL, R. G., Limnologia. 2. ed., Lisboa: Fundação Calouste Gulbenkian. p.409-487. 1993. WWF – World Wild Foundation. Disponível em: http://www.wwf.org.br/natureza_brasileira/. Acesso em: 28 jun. 2009. ZAGATTO, P. A.; BERTOLETTI, E. Ecotoxicologia aquática – princípios e aplicações. São Carlos: RiMa, 2006. 464p.