Análise espaço-temporal da expressão de proteínas envolvidas no processo apoptótico em embriões de camarão Macrobrachium olfersi expostos à radiação ultravioleta B

Abstract

O aumento da incidência da radiação ultravioleta (UV) na superfície terrestre, decorrente, entre outros, da emissão de compostos poluentes na atmosfera e a existência do buraco na camada de ozônio na região Antártica, tem chamado atenção dos pesquisadores. A radiação UV mais danosa aos seres vivos é a radiação ultravioleta B (UVB). Os ambientes aquáticos, assim como os terrestres, estão sujeitos à incidência dessa radiação, porém poucos trabalhos têm elucidado os efeitos celulares provocados pela radiação UVB nos organismos que habitam estes ambientes. Dentre os muitos efeitos celulares da radiação UVB está a indução à apoptose, que no desenvolvimento embrionário desempenha um papel importante de controle do número celular. O objetivo deste trabalho foi caracterizar espacialmente e temporalmente a expressão de proteínas envolvidas no processo apoptótico induzido pela radiação UVB durante a morfogênese e organogênese iniciais, utilizando embriões do camarão de água doce Macrobrachium olfersi como modelo de estudo (autorização IBAMA - 15294/1). Assim, foi simulado, em laboratório, a irradiação UVB (310 mW/cm2) que os embriões recebem durante a época de reprodução no ambiente natural. Fêmeas ovígeras, com embriões em E6, foram irradiados usando uma lâmpada UVB 6W por 30 min. Após a irradiação, os embriões foram mantidos no escuro por 4 h, 6 h, 8 h, 12 h e 20 h. Embriões em E6 e E7 não irradiados foram utilizados como controle. Os resultados obtidos sugerem que a radiação UVB induz, em embriões de M. olfersi, a ocorrência de apoptose através do recrutamento inicial de proteínas relacionadas às vias intrínsecas, desencadeada por dano ao DNA e também pela ativação de proteína pró-apoptótica Bak, devido a alterações na permeabilidade da membrana mitocondrial. Posteriormente foi observado um aumento da proteína Fas, que atua como receptor de morte na sinalização da via extrínseca. A ocorrência de apoptose não se restringiu a uma região embrionária específica. Este trabalho permitiu caracterizar espacial e temporalmente a expressão de proteínas envolvidas no processo apoptótico em embriões de M. olfersi, contribuindo assim para a compreensão deste processo em células embrionárias de invertebrados e dessa forma contribuir também para o conhecimento atual sobre o impacto da radiação UVB nos organismos aquáticos.<br>

Abstract : The increase of ultraviolet radiation (UV) on Earth?s surface, due to the emissions of pollutant compounds in the atmosphere and the existence of the ozone hole in the Antarctic region, have attracted the attention of researchers. The most harmful spectrum of UV radiation to organisms is ultraviolet B radiation (UVB). The aquatic, as well as, the terrestrial environments are subject to incidence of this radiation, but few studies have elucidated the cellular effects caused by UVB radiation in organisms that inhabit these environments. Among the multiple cellular effects of UVB radiation is the induction to apoptosis that plays an important role in embryonic development on control of the cellular number. The aim of this study was to spatially and temporally characterize the expression of proteins involved in the apoptotic process induced by UVB radiation during early morphogenesis and organogenesis, using embryos of freshwater Macrobrachium olfersi as a model (IBAMA authorization - 15294/1). Thus, the UVB irradiation (310 mW/cm2) that embryos receive during the breeding season in the natural environment was simulate in the laboratory. Ovigerous females with embryos at E6 were irradiated using a UVB lamp 6W for 30 min. After irradiation, the embryos were kept in darkness for 4 h, 6 h, 8 h, 12 h and 20 h. Non-irradiated embryos at E6 and E7 were used as controls. The obtained results suggest that UVB radiation induces in M. olfersi embryos the occurrence of apoptosis, through the initial recruitment of proteins related to intrinsic pathways, triggered by DNA damage and also by the activation of pro-apoptotic protein Bak, due to changes in permeability of mitochondrial membrane. After, was observed a increase in Fas proteins that acts a death receptor in the extrinsic pathway signaling. The occurrence of apoptosis was not restricted to a specific embryonic region. This work allows to characterize spatial and temporally the expression of proteins involved on apoptotic process in M. olfersi embryos, contributing to the understand of this process in embryonic cells of invertebrates, and thereby contribute to the current knowledge about the impact of UVB radiation on aquatic organisms.