ANTARCTIC FISH METABOLIC RESPONSES AS POTENTIAL BIOMARKERS OF ENVIRONMENTAL IMPACT

Resumo

RESPOSTAS METABÓLICAS DE PEIXES ANTÁRTICOS COMO MARCADORES DE IMPACTO AMBIENTAL. Boa parte dos estudos bioquímicos e fisiológicos com peixes Antárticos foram conduzidos objetivando entender a adaptação molecular desses organismos ectotérmicos às baixas temperaturas, bem como  os limites da sua plasticidade metabólica associada com o estresse termal. O principal objetivo desta revisão é  discutir  os  metabolismos  energético,  da  L-arginina,  de  xenobióticos  e  da  defesa  antioxidante  dos  peixes antárticos. Com o estabelecimento da Corrente Circumpolar Antártica e o isolamento geográfico da região, os peixes antárticos evoluíram sob temperaturas baixas e estáveis. O número elevado de espécies endêmicas, a baixa diversidade e a provável estenotermia motivaram diversos estudos com peixes antárticos. A presença de enzimas com propriedades fisico-químicas adaptadas a baixa temperatura ficou evidente em vários estudos e reforçou o conceito de adaptação ao frio. Ao ratificar o Protocolo de Proteção Ambiental para o Tratado da Antártica (protocolo de Madri), os países membros se comprometeram com o monitoramento ambiental da  região.  Embora  seja  considerada  a  região  mais  preservada  do  planeta,  a  presença  humana  crescente  na Antártica tem motivado preocupações em relação à poluição por óleo combustível, metais pesados e esgoto. A  sustentabilidade  energética  dos  tecidos  requer  que  a  velocidade  de  síntese  de ATP  pelos  seus  sistemas geradores esteja em consonância com a demanda energética. Mudanças ambientais podem elevar a demanda energética  dos  organismos  e,  por  sua  vez,  demandar  ajustes  na  velocidade  de  síntese  de ATP.  Nesse  caso, os aumentos ou reduções dos níveis enzimáticos tem sido utilizados como biomarcadores do metabolismo energético. Tradicionalmente, enzimas da defesa antioxidante e do metabolismo de xenobióticos de peixes tem sido utilizadas como biomarcadoras para indicar alterações ambientais naturais ou antrópicas. Estes estudos devem correlacionar os níveis de atividade enzimática com a presença do principal fator de risco da poluição ambiental. As enzimas do metabolismo da L-arginina tem sido utilizadas como biomarcadoras de respostas fisiológicas em mamíferos, mas há poucos estudos sobre peixes antárticos. A função do aminoácido L-arginina na  síntese  de  óxido  nítrico,  poliaminas  e  como  sinalizador  em  vários  processos  fisiológicos  tem  chamado a atenção de pesquisadores. A distribuição tecidual e a distribuição de isoformas, bem como o controle via upregulation e downregulation das enzimas arginase, óxido nítrico sintase e ornitina descarboxilase de peixes antárticos representam potenciais biomarcadores de alterações ambientais.

palavras-chave: Antártica; peixe; biomarcador; metabolismo; ambiente.