Daño oxidativo y respuesta antioxidante en Microcystis aeruginosa por exposición a radiación UV.

HERNANDO M.; ROSSO L; MALANGA G; HOUGHTON C; GIANNUZZI L; SEDAN D; ANDRINOLO D

Buenos Aires

Encuentro; IV Encuentro IBIMOL:Estrés Oxidativo y Nitrosativo en Sistemas Biológicos. Fenómenos ambientales; 2014

Debido a la recurrente disminución del ozono estratosférico durante la primavera, los ecosistemas acuáticos están siendo expuestos a dosis incrementadas de radiación ultravioleta B biológicamente activa (RUVB, 280?315nm), no solo en ambientes antárticos y sub-antárticos, sino también en latitudes templadas. Durante los inicios de la vida en la tierra, las cianobacterias han tenido que evolucionar en condiciones extremas de altas dosis de radiación solar, incluyendo RUVB. Este hecho nos permite plantear la hipótesis de la existencia de una rápida protección antioxidante (horas) frente a un aumento en las dosis de radiación. Con el objetivo de evaluar los efectos de la radiación ultravioleta (RUV, 280-400 nm) sobre respuestas fisiológicas, metabolismo y producción de toxinas en una cepa nativa de Microcystis aeruginosa (CAAT 2005-3), se realizaron tres tratamientos de exposición: (i) P (photosynthetically available radiation PAR, 400-700nm), (ii) UVA (PAR+RUVA, 315-700 nm) and (iii) UVB (PAR+RUVA+RUVB, 280-700 nm). Se determinó un umbral de dosis de RUVB, 380 nm y PAR de 90, 9.78 y 9800 kJ m-2 respectivamente, por debajo del cual no se determinaron efectos en parámetros de estrés o producción de toxinas. Para dosis de RUVB entre 90 y 94 kJm-2, a pesar de una disminución de clorofila-a, en cianobacterias expuestas a UVB, fue evidente una disminución significativa en la concentración de especies reactivas del oxígeno (ROS, velocidad de oxidación de 2´-7´- diclorofluoresceina diacetato) debido al consumo de superóxido dismutasa (medido por Assay Kit, Cayman Chemical Company) y un aumento significativo en la actividad de catalasa. Dentro de este rango de dosis también se observa una disminución en la inhibición fotosintética (medida por inoculación de NaH14CO3, evaluando el número de asimilación de carbono) producida por RUV. Para dosis de RUVB mayores a 94 kJm-2, todos los parámetros de estrés y la inhibición fotosintética, aumentan significativamente, siendo el mayor porcentaje de inhibición por RUV, debido a la RUVA. En relación a la producción de toxinas, para las mayores dosis recibidas, la concentración de microcistina (Mcyst, medida por HPLC como concentraciones equivalentes Mcyst-LR) fue significativamente mayor en UVB comparando con UVA y P. Nuestros resultados sugieren que altas dosis de RUVB puede producir estrés oxidativo en exposiciones de corto plazo (4-5 horas), cuando la generación de ROS sobrepasa la defensa antioxidante. Células de M. aeruginosa poseen una alta capacidad de percibir ROS en escalas de horas y rápidamente inician mecanismos de protección antioxidante en respuesta a fluctuaciones en la irradiancia solar. Agradecimientos: a la Dra. S. Díaz quien nos facilitó el radiómetro (Biospherical Inc.) y a los Drs. Opezzo y Costa por compartir equipamiento de laboratorio.