A multibiomarker approach in rats to assess the impact of pollution on Sinos River, Southern Brazil / Análise de múltiplos biomarcadores em ratos para determinar o impacto da poluição do Rio dos Sinos

The aim of this study was to determine the feasibility of combining water quality analysis with different biomarkers to characterise the relationship between anthropogenic contamination and biotic response in the Sinos River, southern Brazil. Wistar rats were studied using three biomarkers combined with physical, chemical and microbiological analysis to assess the effects of pollution at four sampling sites. The induction of oxidative stress was quantified by MDA levels in peripheral blood, lymphocyte DNA damage was determined using the comet assay, and histopathological changes were analysed in the liver. After sampling, animals were allowed to drink the river water during a 48 hours period. No increase in oxidative stress and DNA damage was observed. However, liver damage was observed in the animals exposed to water samples, indicating that the Sinos River is contaminated with hepatotoxic substances. Water analyses confirmed that water quality decreased downriver.

O objetivo deste estudo foi determinar a viabilidade de combinar a análise da qualidade da água com o estudo de biomarcadores para caracterizar a relação entre contaminação antropogênica e resposta biótica no rio dos Sinos, sul do Brasil. Ratos Wistar machos foram estudados usando três biomarcadores combinados com análises físicas, químicas e microbiológicas para determinar os efeitos da poluição em quatro locais de amostragem de água. A indução do estresse oxidativo foi quantificada pelos níveis de MDA no sangue periférico, o dano do DNA linfocitário foi determinado usando o ensaio cometa, e as alterações histopatológicas foram analisadas no fígado. As amostras da água do rio dos Sinos (dos quatro pontos selecionados) foram administradas por via oral (como água para beber) por 48 horas. Nenhum aumento do estresse oxidativo ou do dano do DNA foi observado. Entretanto, dano do tecido hepático foi verificado nos animais expostos à ingestão das amostras da água, indicando que o rio dos Sinos está contaminado com substâncias hepatotóxicas. As análises das amostras de água confirmaram a redução da qualidade da água em direção à foz do rio.

Evaluation of Sinos River water genotoxicity using the comet assay in fish / Avaliação da genotoxicidade da água do rio dos Sinos utilizando o ensaio cometa em peixes

The Sinos River, in southern Brazil, is polluted by industrial discharges and untreated urban wastes. Fish genotoxicity biomarkers are valuable parameters for environmental risk assessment. In this study, we used the comet assay to detect genotoxicity due to multiple sources of pollution in the peripheral blood of a native fish species (Hyphessobrycon luetkenii). In addition, we analysed possible DNA damage from aluminum, lead, chromium, copper, nickel, iron and zinc contamination. Water samples were collected seasonally from three sampling sites and the fish were assessed under laboratory conditions. Water chemical analysis showed an increased level of aluminum and iron in most of the samples at sites 2 and 3, located in the middle and lower river course, respectively. The index of DNA damage assessed by the comet assay demonstrated no significant differences in different seasons or at the different sampling sites, while the frequency of cells with DNA damage was higher in water samples collected at sites 1 and 2 during the spring season. None of the metals studied seems to be associated with the increase in the frequency of cells with DNA damage observed during the spring season. The results of this study indicate that the Sinos River is contaminated with substances that are genotoxic to fish, including the waters near the river spring.

O rio dos Sinos, no sul do Brasil, é poluído tanto por descargas industriais como por resíduos urbanos não tratados. Os biomarcadores de genotoxicidade em peixes são parâmetros valiosos para a determinação de risco ambiental. Neste estudo, utilizamos o ensaio cometa em sangue periférico de um peixe nativo (Hyphessobrycon luetkenii) para detectar a genotoxicidade devido a múltiplas fontes de poluição. Além disso, analisamos a possível influência da contaminação por alumínio, chumbo, cromo, cobre, níquel, ferro e zinco sobre o dano de DNA. Amostras de água foram coletadas sazonalmente em três pontos de coleta e os peixes foram expostos sob condições de laboratório. A análise química da água mostrou níveis elevados de alumínio e ferro na maioria das amostras dos pontos 2 e 3, localizados nos cursos médio e inferior do rio, respectivamente. O índice de dano de DNA estimado pelo ensaio cometa não demonstrou diferenças significativas tanto entre estações como entre pontos de coleta, enquanto que a frequência de células com dano de DNA apresentou valores superiores nas amostras de água coletadas durante a primavera nos pontos 1 e 2. Nenhum dos metais estudados parece estar associado com o aumento na frequência de células com dano de DNA observado durante a primavera. Os resultados deste estudo indicam que o rio dos Sinos está contaminado com substâncias genotóxicas para os peixes, incluindo as águas próximas à nascente do rio.

Evaluation of Sinos River water genotoxicity using the comet assay in fish

The Sinos River, in southern Brazil, is polluted by industrial discharges and untreated urban wastes. Fish genotoxicity biomarkers are valuable parameters for environmental risk assessment. In this study, we used the comet assay to detect genotoxicity due to multiple sources of pollution in the peripheral blood of a native fish species (Hyphessobrycon luetkenii). In addition, we analysed possible DNA damage from aluminum, lead, chromium, copper, nickel, iron and zinc contamination. Water samples were collected seasonally from three sampling sites and the fish were assessed under laboratory conditions. Water chemical analysis showed an increased level of aluminum and iron in most of the samples at sites 2 and 3, located in the middle and lower river course, respectively. The index of DNA damage assessed by the comet assay demonstrated no significant differences in different seasons or at the different sampling sites, while the frequency of cells with DNA damage was higher in water samples collected at sites 1 and 2 during the spring season. None of the metals studied seems to be associated with the increase in the frequency of cells with DNA damage observed during the spring season. The results of this study indicate that the Sinos River is contaminated with substances that are genotoxic to fish, including the waters near the river spring.

O rio dos Sinos, no sul do Brasil, é poluído tanto por descargas industriais como por resíduos urbanos não tratados. Os biomarcadores de genotoxicidade em peixes são parâmetros valiosos para a determinação de risco ambiental. Neste estudo, utilizamos o ensaio cometa em sangue periférico de um peixe nativo (Hyphessobrycon luetkenii) para detectar a genotoxicidade devido a múltiplas fontes de poluição. Além disso, analisamos a possível influência da contaminação por alumínio, chumbo, cromo, cobre, níquel, ferro e zinco sobre o dano de DNA. Amostras de água foram coletadas sazonalmente em três pontos de coleta e os peixes foram expostos sob condições de laboratório. A análise química da água mostrou níveis elevados de alumínio e ferro na maioria das amostras dos pontos 2 e 3, localizados nos cursos médio e inferior do rio, respectivamente. O índice de dano de DNA estimado pelo ensaio cometa não demonstrou diferenças significativas tanto entre estações como entre pontos de coleta, enquanto que a frequência de células com dano de DNA apresentou valores superiores nas amostras de água coletadas durante a primavera nos pontos 1 e 2. Nenhum dos metais estudados parece estar associado com o aumento na frequência de células com dano de DNA observado durante a primavera. Os resultados deste estudo indicam que o rio dos Sinos está contaminado com substâncias genotóxicas para os peixes, incluindo as águas próximas à nascente do rio.

A multibiomarker approach in rats to assess the impact of pollution on Sinos River, Southern Brazil

The aim of this study was to determine the feasibility of combining water quality analysis with different biomarkers to characterise the relationship between anthropogenic contamination and biotic response in the Sinos River, southern Brazil. Wistar rats were studied using three biomarkers combined with physical, chemical and microbiological analysis to assess the effects of pollution at four sampling sites. The induction of oxidative stress was quantified by MDA levels in peripheral blood, lymphocyte DNA damage was determined using the comet assay, and histopathological changes were analysed in the liver. After sampling, animals were allowed to drink the river water during a 48 hours period. No increase in oxidative stress and DNA damage was observed. However, liver damage was observed in the animals exposed to water samples, indicating that the Sinos River is contaminated with hepatotoxic substances. Water analyses confirmed that water quality decreased downriver.

O objetivo deste estudo foi determinar a viabilidade de combinar a análise da qualidade da água com o estudo de biomarcadores para caracterizar a relação entre contaminação antropogênica e resposta biótica no rio dos Sinos, sul do Brasil. Ratos Wistar machos foram estudados usando três biomarcadores combinados com análises físicas, químicas e microbiológicas para determinar os efeitos da poluição em quatro locais de amostragem de água. A indução do estresse oxidativo foi quantificada pelos níveis de MDA no sangue periférico, o dano do DNA linfocitário foi determinado usando o ensaio cometa, e as alterações histopatológicas foram analisadas no fígado. As amostras da água do rio dos Sinos (dos quatro pontos selecionados) foram administradas por via oral (como água para beber) por 48 horas. Nenhum aumento do estresse oxidativo ou do dano do DNA foi observado. Entretanto, dano do tecido hepático foi verificado nos animais expostos à ingestão das amostras da água, indicando que o rio dos Sinos está contaminado com substâncias hepatotóxicas. As análises das amostras de água confirmaram a redução da qualidade da água em direção à foz do rio.

A multibiomarker approach in rats to assess the impact of pollution on Sinos River, Southern Brazil

The aim of this study was to determine the feasibility of combining water quality analysis with different biomarkers to characterise the relationship between anthropogenic contamination and biotic response in the Sinos River, southern Brazil. Wistar rats were studied using three biomarkers combined with physical, chemical and microbiological analysis to assess the effects of pollution at four sampling sites. The induction of oxidative stress was quantified by MDA levels in peripheral blood, lymphocyte DNA damage was determined using the comet assay, and histopathological changes were analysed in the liver. After sampling, animals were allowed to drink the river water during a 48 hours period. No increase in oxidative stress and DNA damage was observed. However, liver damage was observed in the animals exposed to water samples, indicating that the Sinos River is contaminated with hepatotoxic substances. Water analyses confirmed that water quality decreased downriver.

O objetivo deste estudo foi determinar a viabilidade de combinar a análise da qualidade da água com o estudo de biomarcadores para caracterizar a relação entre contaminação antropogênica e resposta biótica no rio dos Sinos, sul do Brasil. Ratos Wistar machos foram estudados usando três biomarcadores combinados com análises físicas, químicas e microbiológicas para determinar os efeitos da poluição em quatro locais de amostragem de água. A indução do estresse oxidativo foi quantificada pelos níveis de MDA no sangue periférico, o dano do DNA linfocitário foi determinado usando o ensaio cometa, e as alterações histopatológicas foram analisadas no fígado. As amostras da água do rio dos Sinos (dos quatro pontos selecionados) foram administradas por via oral (como água para beber) por 48 horas. Nenhum aumento do estresse oxidativo ou do dano do DNA foi observado. Entretanto, dano do tecido hepático foi verificado nos animais expostos à ingestão das amostras da água, indicando que o rio dos Sinos está contaminado com substâncias hepatotóxicas. As análises das amostras de água confirmaram a redução da qualidade da água em direção à foz do rio.

Evaluation of Sinos River water genotoxicity using the comet assay in fish

The Sinos River, in southern Brazil, is polluted by industrial discharges and untreated urban wastes. Fish genotoxicity biomarkers are valuable parameters for environmental risk assessment. In this study, we used the comet assay to detect genotoxicity due to multiple sources of pollution in the peripheral blood of a native fish species (Hyphessobrycon luetkenii). In addition, we analysed possible DNA damage from aluminum, lead, chromium, copper, nickel, iron and zinc contamination. Water samples were collected seasonally from three sampling sites and the fish were assessed under laboratory conditions. Water chemical analysis showed an increased level of aluminum and iron in most of the samples at sites 2 and 3, located in the middle and lower river course, respectively. The index of DNA damage assessed by the comet assay demonstrated no significant differences in different seasons or at the different sampling sites, while the frequency of cells with DNA damage was higher in water samples collected at sites 1 and 2 during the spring season. None of the metals studied seems to be associated with the increase in the frequency of cells with DNA damage observed during the spring season. The results of this study indicate that the Sinos River is contaminated with substances that are genotoxic to fish, including the waters near the river spring.

O rio dos Sinos, no sul do Brasil, é poluído tanto por descargas industriais como por resíduos urbanos não tratados. Os biomarcadores de genotoxicidade em peixes são parâmetros valiosos para a determinação de risco ambiental. Neste estudo, utilizamos o ensaio cometa em sangue periférico de um peixe nativo (Hyphessobrycon luetkenii) para detectar a genotoxicidade devido a múltiplas fontes de poluição. Além disso, analisamos a possível influência da contaminação por alumínio, chumbo, cromo, cobre, níquel, ferro e zinco sobre o dano de DNA. Amostras de água foram coletadas sazonalmente em três pontos de coleta e os peixes foram expostos sob condições de laboratório. A análise química da água mostrou níveis elevados de alumínio e ferro na maioria das amostras dos pontos 2 e 3, localizados nos cursos médio e inferior do rio, respectivamente. O índice de dano de DNA estimado pelo ensaio cometa não demonstrou diferenças significativas tanto entre estações como entre pontos de coleta, enquanto que a frequência de células com dano de DNA apresentou valores superiores nas amostras de água coletadas durante a primavera nos pontos 1 e 2. Nenhum dos metais estudados parece estar associado com o aumento na frequência de células com dano de DNA observado durante a primavera. Os resultados deste estudo indicam que o rio dos Sinos está contaminado com substâncias genotóxicas para os peixes, incluindo as águas próximas à nascente do rio.