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Amônia e nitrito – Efeito sobre a estrutura branquial do camarão-da-amâzonia

Amônia e nitrito – Efeito sobre a estrutura branquial do camarão-da-amâzonia
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Dr. Fabrício Martins Dutra
Laboratório de Carcinicultura, Universidade Federal do
Paraná-Setor Palotina (UFPR-Palotina), Palotina, PR.
fabricio.m.dutra@gmail.com

MSc Dircelei Sponchiado
Laboratório de Carcinicultura, Universidade Federal do
Paraná-Setor Palotina (UFPR-Palotina), Palotina, PR.
dirceleis@gmail.com

Prof. Dr. Milton Rönnau
Laboratório de Patologia Veterinaria, Universidade Federal do
Paraná-Setor Palotina (UFPR-Palotina), Palotina, PR.
ronnau@ufpr.br

Prof. Dr. Eduardo Luis Cupertino Ballester
Laboratório de Carcinicultura, Universidade Federal do
Paraná-Setor Palotina (UFPR-Palotina), Palotina, PR.
elcballester@ufpr.br

 

Compostos nitrogenados

A qualidade de água apresenta grande importância devido a facilidade de alterações em suas variáveis físicas e químicas. Entre estas variáveis, as concentrações de amônia e nitrito estão entre as variáveis que mais afetam a saúde dos organismos aquáticos, atingindo rapidamente concentrações tóxicas em sistemas de produção intensivos.

A amônia é um composto nitrogenado que ocorre naturalmente no ambiente, sendo comprovadamente tóxico, influenciando no crescimento, alimentação, sobrevivência e susceptibilidade a parasitos e doenças em camarões e outros organismos aquáticos. Sua presença está relacionada ao processo de catabolismo proteico da maioria dos organismos aquáticos, decomposição de alimentos não digeridos e outros resíduos orgânicos, bem como gerado por ações antrópicas (poluição).

O nitrito ocorre naturalmente em ecossistemas aquáticos e sua presença no ambiente é um problema em potencial. O composto também pode apresentar alta toxicidade, dependendo de sua concentração no meio e do estágio de desenvolvimento do organismo. Além disso, apresenta um importante papel no metabolismo de muitos organismos, por estar envolvido na resposta imune de vertebrados e invertebrados. O nitrito também é conhecido por se difundir na hemolinfa de crustáceos, prejudicando a respiração e levando os camarões a morte por hipóxia.

 

Estrutura e funções das brânquias

A brânquia apresenta-se como órgão vital para crustáceos, desempenhando diversas funções importantes como trocas gasosas, equilíbrio ácido-básico e excreção de compostos nitrogenados. Por estarem em contato íntimo com a água e estando sujeitas a ação de agentes tóxicos, podem sofrer danos em seus tecidos. Portanto, quando as brânquias são expostas a determinadas concentrações de um composto tóxico em determinado intervalo de tempo (horas ou dias), lesões como respostas inflamatórias podem caracterizar uma reação básica de defesa, por diminuir a área superficial vulnerável da brânquia e/ou aumentar a barreira de difusão ao contaminante. Portanto, para avaliar os danos provocados a um organismo submetido a agente tóxico, a histopatologia vem sendo comumente utilizada.

Ao avaliar as estruturas branquiais, observamos que estas são formadas principalmente por células pilares, epitélio lamelar e hemócitos. As células pilares apresentam base e extremidades apicais largas em formato de “I” alongado. Estas células têm a função de sustentação do órgão, bem como, formam espaços por onde circunda a hemolinfa. O epitélio lamelar apresenta forma geralmente fina, circundada por uma cutícula quitinosa, espessando na porção basal e distal do filamento branquial. Os hemócitos apresentam forma arredondada, tendo função de transporte gasoso e de defesa imunológica.

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Figura 1. Exemplar d0 camarão-da-amazônia Macrobrachium amazonicum.

 

Principais resultados obtidos

Através da análise histológica das brânquias de M. amazonicum submetidos a diferentes concentrações de amônia total (0; 5; 10; 20; 40 e 80 mg.L-1 de amônia total), observou-se que na concentração de 0 mg.L-1 de amônia total (controle) não ocorreram alterações (Figura 2-A). Em 5 mg.L-1 de amônia total já se observa baixa presença de algumas alterações regressivas e inflamações, tais como inchaço da lamela, espessamento do epitélio lamelar, infiltração hemocítica e descamação do epitélio (Figura 2-B). As inflamações e os danos regressivos como descamação de epitélio lamenar, infiltração hemocítica e inchaço hemocítico foram as alterações mais encontradas em 10 mg.L-1 de amônia total (Figura 2-C). A concentração de 20 mg.L-1 de amônia total teve maior prevalência de descamação do epitélio lamelar, necrose e inflamação. Também é observado nesta concentração a presença de danos progressivos (hiperplasia) (Figura 2-D).

Em 40 mg.L-1 as alterações são bem representadas pela presença de danos regressivos (inchaço lamelar e espessamento do epitélio lamelar e necrose). Também são visualizadas inflamações (infiltração hemocítica) e danos progressivos (hiperplasia) com presença moderada (Figura 2-E). Na concentração de 80 mg.L-1 de amônia total há uma prevalência de danos regressivos com a presença de muitas necroses e descamação do epitélio, além de fusão lamelar e espessamento do epitélio lamelar. Entretanto, o que chama bastante a atenção são os edemas encontrados na estrutura branquial, como pode ser observado na figura 2-F.

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Figura 2. Brânquias de M. amazonicum expostas a amônia total. Lamena (L); hemócito (H); células pilares (CP); espaço inter lamenlar (EIL); inchaço lamenar (IL); infiltração hemocítica (IH); necrose (N); descamação do epitélio lamelar (DEL); fusão lamelar (FL); inchaço do epitélio lamelar; hiperplasia (HP); e edema (E). A) M. amazonicum exposto 0 mg.L1 de amônia (controle) (20x, 10x H&E). B) M. amazonicum exposto 5 mg.L-1 de amônia (20x, 10x H&E). C) M. amazonicum exposto 10 mg.L-1 de amônia (20x, 10x H&E). D) M. amazonicum exposto 20 mg.L-1 de amônia (20x, 10x H&E). E) M. amazonicum exposto 40 mg.L-1 de amônia (20x, 10x H&E). F) M. amazonicum exposto 80 mg.L-1 de amônia (10x, 10x H&E).

 

A mortalidade observada entre as concentrações de amônia total foi correspondente ao aumento do dano na estrutura branquial do juvenil de M.amazonicum (Figura 3). Juvenis expostos a concentrações de amônia total de 80 mg.L-1 apresentaram mortalidade de 100% em 48 horas de exposição. Em 40 mg.L-1, a mortalidade de 100% foi observada em 72 horas de exposição. Após 96 horas observou-se mortalidades de 8 ± 5%, 10 ± 8%, 20 ± 8% e 48 ± 10% nos tratamentos com 0; 5; 10 e 20 mg.L-1 de amônia total, respectivamente.

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Figura 3. Média ± DP da mortalidade (%) de juvenis de M. amazonicum expostos à amônia total, durante o intervalo de tempo (96 h).

 

Ao observar brânquias expostas às concentrações de nitrito (0; 1; 2; 4; 8 e 16 mg.L-1), observa-se que em 0 mg.L-1 de nitrito as estruturas brânquiais se encontram dispostas de maneira uniforme, não sendo observada degeneração das estruturas da lamela (Figura 4-A) e, quando ocorre, estão em irrisórias quantidades, com presença de inflamações (infiltração hemocítica). Nas concentrações de 1 e 2 mg.L-1 de nitrito são observadas presença de danos regressivos como inchaço lamelar e espessamento do epitélio lamelar, bem como, a ocorrência de fusão lamelar e necrose em pequena frequência, além de inflamações (infiltração hemocítica) (Figura 4-B e C). Em 4; 8 e 16 mg.L-1 foi visualizado alto grau de degeneração às estruturas das brânquias, provocado principalmente por distúrbios circulatórios (aglomeração de hemócitos), danos regressivos (inchaço lamelar, fusão lamelar e necrose), danos progressivos (hiperplasia) e inflamação (infiltração hemocítica) (Figura 4-D, E e F).

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Figura 4. Brânquias de M. amazonicum expostas ao nitrito. Lamena (L); hemócito (H); células pilares (CP); espaço inter lamenlar (EIL); inchaço lamenar (IL); infi ltração hemocítica (IH); necrose (N); descamação do epitélio lamelar (DEL); fusão lamelar (FL); inchaço do epitélio lamelar; hiperplasia (HP); aglomeração de hemócitos; e edema (E). A) M. amazonicum exposto 0 mg.L-1 de nitrito (controe) (20x, 10x H&E). B) M. amazonicum exposto 1 mg.L-1 de nitrito (20x, 10x H&E). C) M. amazonicum exposto 2 mg.L-1 de nitrito (20x, 10x H&E). D) M. amazonicum exposto 4 mg.L-1 de nitrito (20x, 10x H&E). E) M. amazonicum exposto 8 mg.L-1  e nitrito (20x, 10x H&E). F) M. amazonicum exposto 16 mg.L-1 de nitrito (10x, 10x H&E).

 

As alterações visualizadas nas brânquias correspondem claramente à mortalidade observada em juvenis expostos ao nitrito, onde mortalidade de 100% são observadas nas concentrações de 4 a 16 mg.L-1. Em concentrações de 2 e 1 mg.L-1 de nitrito a mortalidade média observada é de 40 ± 8% e 27 ± 6% para 96 horas, respectivamente. Na concentração de 0 mg.L-1, sem presença de nitrito a mortalidade média foi de 5 ± 6%, possivelmente influenciada pelo comportamento agonistico dos animais (Figura 5).

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Figura 5. Média ± DP da mortalidade (%) de juvenis de M. amazonicum expostos a nitrito, durante o intervalo de tempo (96 h). 

 

Conclusões

Podemos notar através dos resultados da análise histológica, que quanto maiores as concentrações de amônia total e nitrito maiores são os danos causados à estrutura da brânquia, corroborando com o efeito observado na mortalidade destes animais quando expostos a amônia total e nitrito. Também é possível observar quando comparamos o efeito da amônia total e do nitrito, concentrações mais baixas de nitrito causam danos mais agressivos as estruturas branquiais do que amônia total, refletindo a menor capacidade do camarão de tolerar este composto.

Os produtores devem monitorar e controlar as concentrações destes metabólitos tóxicos no ambiente de cultivo, a fim de que os animais possam expressar seu máximo potencial genético, garantindo resultados positivos na produção.

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