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Do Ambiente ao Gene: Disrupção endócrina em invertebrados marinhos e peixes L. Filipe C. Castro and M. M. Santos CIIMAR – CCMAR, Laboratório Associado.

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1 Do Ambiente ao Gene: Disrupção endócrina em invertebrados marinhos e peixes L. Filipe C. Castro and M. M. Santos CIIMAR – CCMAR, Laboratório Associado

2 April 2007 w w w. c i m a r. o r g 2 Background A presença de disruptores endócrinos no meio ambiente tem-se revelado um problema de proporções crescentes, não só para os animais selvagens mas também para o HomemA presença de disruptores endócrinos no meio ambiente tem-se revelado um problema de proporções crescentes, não só para os animais selvagens mas também para o Homem

3 April 2007 w w w. c i m a r. o r g 3 Background Um disruptor endócrino é um agente exógeno que interfere com a síntese, secreção, transporte, ligação, acção, ou eliminação das hormonas naturais responsáveis pela manutenção da homeostasia, reprodução, desenvolvimento, e/ou comportamento. Um disruptor endócrino é um agente exógeno que interfere com a síntese, secreção, transporte, ligação, acção, ou eliminação das hormonas naturais responsáveis pela manutenção da homeostasia, reprodução, desenvolvimento, e/ou comportamento.

4 April 2007 w w w. c i m a r. o r g 4 Background pesticidas, produtos de uso doméstico e industrial, fungicidas, metais pesados, compostos naturais. pesticidas, produtos de uso doméstico e industrial, fungicidas, metais pesados, compostos naturais. Através do 5º programa quadro a UE financiou 20 projectos em disrupção endócrina envolvendo aproximadamente 43 milhões euros.Através do 5º programa quadro a UE financiou 20 projectos em disrupção endócrina envolvendo aproximadamente 43 milhões euros.

5 April 2007 w w w. c i m a r. o r g 5 Background Níveis hormonais anómalos, redução da fertilidade e fecundidade, feminização de machos e masculinização de fêmeas,etc..Níveis hormonais anómalos, redução da fertilidade e fecundidade, feminização de machos e masculinização de fêmeas,etc.. Alguns dos efeitos detectados nos ecossistemas aquáticos :

6 April 2007 w w w. c i m a r. o r g 6 Background Marine Environmental Research, 2006 Macho MachoFêmea Macho Feminizado Góbio dAreia Góbio dAreia

7 April 2007 w w w. c i m a r. o r g 7 Background Imposex em gastrópodes constitui um dos exemplos mais claros dos impactos negativos dos disruptores endócrinos Imposex em gastrópodes constitui um dos exemplos mais claros dos impactos negativos dos disruptores endócrinos

8 April 2007 w w w. c i m a r. o r g 8 Background À escala mundial foi observado um decréscimo e extinção local de várias populações de gastrópodes À escala mundial foi observado um decréscimo e extinção local de várias populações de gastrópodes

9 April 2007 w w w. c i m a r. o r g 9 Background O imposex é induzido a partir de concentrações de tributilestanho (TBT) na água de 1 ng/L. Algumas espécies de peixes são igualmente sensíveis, apresentando alterações na proporção dos sexos e anomalias no desenvolvimento dos espermatozóides. O imposex é induzido a partir de concentrações de tributilestanho (TBT) na água de 1 ng/L. Algumas espécies de peixes são igualmente sensíveis, apresentando alterações na proporção dos sexos e anomalias no desenvolvimento dos espermatozóides.

10 April 2007 w w w. c i m a r. o r g 10 Data Estudo do impacto no ecossistema e o auxílio no Estudo do impacto no ecossistema e o auxílio no desenvolvimento de políticas de salvaguarda para o meio ambiente Mecanismos de acção Mecanismos de acção Genómica e endocrinologia comparativa Genómica e endocrinologia comparativa A nossa abordagem envolve três vertentes:

11 April 2007 w w w. c i m a r. o r g 11 Data Em 2001 demonstramos a ineficácia da regulamentação existente Em 2001 demonstramos a ineficácia da regulamentação existente Marine Pollution Bulletin, 2000 Marine Pollution Bulletin, 2000 Journal Sea Research, 2002

12 April 2007 w w w. c i m a r. o r g 12 Data Impacto do TBT em alto mar ao longo da Península Ibérica Environment International, 2004 Chemosphere, 2006 Chemosphere, 2006

13 April 2007 w w w. c i m a r. o r g 13 Data Hipóteses explicativas do fenómeno de imposex: TBT actua ao nível do sistema nervoso TBT actua ao nível do sistema nervoso TBT modela a biosíntese das hormonas esteróides TBT modela a biosíntese das hormonas esteróides (através da inibição da actividade da CYP 19 Aromatase)

14 April 2007 w w w. c i m a r. o r g 14 Data Inibição da Aromatase Marine Environmental Research, 2002

15 April 2007 w w w. c i m a r. o r g 15 Data Comparative Biochemistry and Physiology, 2005 A indução de imposex por TBT é bloqueada quando os organismos são co-expostos a um anti-androgénio. A indução de imposex por TBT é bloqueada quando os organismos são co-expostos a um anti-androgénio.

16 April 2007 w w w. c i m a r. o r g 16 Data Será que os invertebrados apresentam o gene CYP 19? Será que os invertebrados apresentam o gene CYP 19? Será que apresentam receptores nucleares Será que apresentam receptores nucleares para as hormonas esteróides ortólogos dos vertebrados? E se sim, qual a sua função?

17 April 2007 w w w. c i m a r. o r g 17 Data Através de estudos de genómica comparativa complementada por uma abordagem molecular, demonstramos a existência do gene CYP19 em invertebrados cordados. Através de estudos de genómica comparativa complementada por uma abordagem molecular, demonstramos a existência do gene CYP19 em invertebrados cordados. BMC Evolutionary Biology, 2005

18 April 2007 w w w. c i m a r. o r g 18 Data Thornton et al., 2003 demonstraram a presença do receptor dos estrogénios (ER) em Aplysia californica, que se comporta como um receptor órfão. Thornton et al., 2003 demonstraram a presença do receptor dos estrogénios (ER) em Aplysia californica, que se comporta como um receptor órfão. Em N. lapillus, os nossos dados indicam que o mRNA do ER responde a uma mistura de compostos estrogénicos. Em N. lapillus, os nossos dados indicam que o mRNA do ER responde a uma mistura de compostos estrogénicos. Tratamentos * * PCR em Tempo Real

19 April 2007 w w w. c i m a r. o r g 19 Data Mais recentemente, investigadores Japoneses testaram in vitro os efeitos de vários EDs na activação de um conjunto de receptores nucleares, tendo verificado que o TBT activa o Receptor X do Ácido Retinoico (RXR) tanto em Humanos como no gastrópode Thais clavigera (Nishikawa et al., 2004). Mais recentemente, investigadores Japoneses testaram in vitro os efeitos de vários EDs na activação de um conjunto de receptores nucleares, tendo verificado que o TBT activa o Receptor X do Ácido Retinoico (RXR) tanto em Humanos como no gastrópode Thais clavigera (Nishikawa et al., 2004).

20 April 2007 w w w. c i m a r. o r g 20 Data Clonamos recentemente o RXR em N. lapillus e demonstramos que tanto o ligando natural como um agonista específico induzem imposex em N. lapillus. Clonamos recentemente o RXR em N. lapillus e demonstramos que tanto o ligando natural como um agonista específico induzem imposex em N. lapillus.

21 April 2007 w w w. c i m a r. o r g 21 Data

22 April 2007 w w w. c i m a r. o r g 22 Data Mas se o TBT está a ser banido, por que razão é importante continuar o estudo dos mecanismos de indução de imposex ? Mas se o TBT está a ser banido, por que razão é importante continuar o estudo dos mecanismos de indução de imposex ? Com o objectivo de prever o efeitos de novos compostos que actuem de forma similar. Com o objectivo de prever o efeitos de novos compostos que actuem de forma similar. É provável que as principais vias de sinalização afectadas pelo TBT sejam conservadas sobre o ponto de vista evolutivo, e como tal outros grupos de organismos podem estar em risco. É provável que as principais vias de sinalização afectadas pelo TBT sejam conservadas sobre o ponto de vista evolutivo, e como tal outros grupos de organismos podem estar em risco. TBT é persistente nos ecossistemas aquáticos TBT é persistente nos ecossistemas aquáticos

23 April 2007 w w w. c i m a r. o r g 23 Data Comparative Biochemistry and Physiology, 2006

24 April 2007 w w w. c i m a r. o r g 24 Data E então relativamente aos Humanos? Será que somos susceptíveis aos EDs?

25 April 2007 w w w. c i m a r. o r g 25 Exemplo Nishikawa, 2005


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