Efeitos da contaminação por metais e metaloides e parâmetros ecológicos sobre os níveis de metalotioneínas no fígado de albatrozes-de-sobrancelha (Thalassarche melanophris)

Abstract

Metals and metalloids are naturally found in the biosphere, but anthropogenic activities can result in the release of large amounts of these elements into aquatic ecosystems, offering risks for ecological communities. Metallothionein (MT) are low molecular weight proteins that act in the detoxification of metals in most living beings. As observed in several animal species, studies developed with seabirds demonstrate the existence of positive linear correlations between metals and MT concentrations in the liver, kidneys and blood, suggesting a potential use of MT as biomarkers of metal contamination in aquatic environments. Therefore, the objective of the present work was to adapt methodologies described in the literature for other species and to analyze the effects of metal and metalloid contamination in the liver of black-browed albatross (Thalassarche melanophris) found dead on the Brazilian coast, in addition to compiling literature data from similar studies carried out on seabirds. Among the analyzed metals and metalloids, only zinc showed a positive linear correlation with the MT concentration in the liver, in addition to being identified through a generalized additive model (GAM) as being the variable that better explains the variation observed in MT levels. Other variables detected through GAM as significative predictors of MT levels were the cadmium, copper, mercury and manganese concentrations in the liver, body mass and the presence of plastic residues in gastrointestinal tract. In all of the cases, the relationships observed between metals and MT showed complex patterns, suggesting a possible action of other detoxification mechanisms. Furthermore, this work also investigated the different factors that may have influenced the metal concentrations observed in the analyzed birds.

Metais e metaloides são encontrados naturalmente na biosfera, mas atividades antropogênicas podem resultar na liberação de grandes quantidades desses elementos nos ecossistemas aquáticos, oferecendo riscos para comunidades ecológicas. As metalotioneínas (MT) são proteínas de baixo peso molecular que atuam na desintoxicação de metais na maior parte dos seres vivos. Assim como observado em diversas espécies animais, estudos realizados com aves marinhas demonstram a existência de correlações lineares positivas entre as concentrações de metais e MT no fígado, rins e sangue, apontando para um potencial uso de MT como biomarcadores da contaminação por esses elementos em ambientes aquáticos. Dessa forma, o objetivo do presente trabalho foi adaptar as metodologias descritas na literatura para outras espécies e analisar os efeitos da contaminação por metais e metaloides no fígado de albatrozes-de-sobrancelha (Thalassarche melanophris) encontrados mortos na costa brasileira. Além disso, buscou-se compilar dados de estudos semelhantes realizados em aves marinhas, presentes na literatura. Dentre os metais e metaloides analisados, somente o zinco apresentou correlação linear positiva com os níveis de MT no fígado, além de ter sido identificado por meio de um modelo aditivo generalizado (GAM) como a variável que melhor explica as variações observadas nos níveis de MT. Outras variáveis detectadas como preditoras significativas dos níveis de MT através do GAM foram as concentrações de cádmio, cobre, mercúrio e manganês no fígado, a massa corporal e a presença de resíduos plásticos no trato gastrointestinal. Em todos os casos, as relações identificadas entre os metais e os níveis de MT apresentaram padrões complexos, sugerindo a possível atuação de outros mecanismos de desintoxicação. Além disso, este trabalho também investigou os diferentes fatores que poderiam ter influenciado as concentrações de metais observadas nos indivíduos analisados.