Changes in energetic metabolism of Biomphalaria glabrata (Mollusca, Planorbidae) in response to exogenous calcium / Alterações no metabolismo energético de Biomphalaria glabrata em resposta ao cálcio exógeno

ABSTRACT

Abstract Calcium is considered an essential element for the metabolism of aquatic snail Biomphalaria glabrata (Say, 1818), intermediate host of Schistosoma mansoni Sambon, 1907 in Brazil, and represents a limiting factor to its distribution and adaptation to the environment. This study investigated the effect of different concentrations of exogenous CaCO3 on the energetic metabolism of B. glabrata for better understanding the physiological interference of chemical elements dissolved in the environment with the physiology of this species. Sixty-day-old snails were distributed into six groups, five exposed to different concentrations of CaCO3 (20, 40, 60, 80 and 100 mg/L) and a control group. The exposure to CaCO3 was assessed over time, with analysis of 15 snails of each group in the following intervals 1, 14, 21 or 30 days for hemolymph extraction. Concentrations of calcium and glucose in the hemolymph were determined by commercial kits, and organic acids were extracted using an ion exchange column and analyzed by high-performance liquid chromatography. Concentration of calcium in the hemolymph showed no significant difference (p>0.05) from the control group and between the concentrations tested. Concentration of glucose decreased (p<0.05) in the treatments of exposure to 20 and 40 mg/L and increased when exposed to 80 and 100 mg/L CaCO3 compared to control and to other concentrations tested over 30 days. The organic acids pyruvate, oxaloacetate, citrate, succinate, fumarate, beta-hydroxybutyrate and lactate presented increased concentrations, while propionate and acetoacetate, decreased concentrations, when exposed to CaCO3 compared to control. Considering the influence of different periods of exposure to CaCO3, on the 14th day, there were stronger alterations in the metabolism of B. glabrata. In conclusion, exposure to CaCO3 reduced the concentration of glucose, which is metabolized into pyruvate, the final product of glycolysis, and also influenced the energetic metabolism pathways, indicating an aerobic or partially anaerobic functioning.

RESUMO

Resumo O cálcio é considerado um elemento essencial no metabolismo do molusco aquático Biomphalaria glabrata (Say, 1818), principal hospedeiro intermediário de Schistosoma mansoni Sambon, 1907 no Brasil e, tem sido descrito como um fator limitante na distribuição e adaptação desse molusco no ambiente. O presente trabalho avaliou o efeito de diferentes concentrações de carbonato de cálcio (CaCO3) exógeno ao metabolismo energético de B. glabrata, a fim de subsidiar uma melhor compreensão da interferência de elementos químicos dissolvidos no meio aquático na fisiologia destes moluscos. Foram utilizados moluscos com sessenta dias de vida, distribuídos em seis grupos, cinco expostos a diferentes concentrações de CaCO3 (20, 40, 60, 80 e 100mg/L) e um controle. A exposição ao CaCO3 foi avaliada em função do tempo, sendo retirados 15 moluscos de cada grupo nos seguintes intervalos 1, 14, 21 ou 30 dias para extração da hemolinfa. As concentrações de cálcio e glicose na hemolinfa foram determinadas usando-se kits comercial e os ácidos orgânicos foram extraídos por meio da coluna de troca iônica e analisados através cromatografia líquida de alta eficiência. Os resultados demonstraram que a concentração de cálcio na hemolinfa não apresentou diferença significativa (p>0,05) em relação ao controle e nas concentrações testadas. A concentração de glicose diminuiu (p<0,05) nas exposições a 20 mg e 40 mg/L e aumentou nas exposições a 80 mg e 100 mg/L de CaCO3 em relação ao controle e demais concentrações testadas ao longo de 30 dias. Os ácidos orgânicos piruvato, oxaloaceato, citrato, succinato, fumarato, β-hidroxibutirato e lactato tiveram suas concentrações aumentadas, enqunato, propionato e acetoacetato tiveram suas concentrações diminuídas na exposição ao CaCO3 comparada ao controle. Quanto a influência dos diferentes períodos de exposição ao CaCO3, aos 14 dias, as alterações no metabolismo de B. glabrata foram mais expressivas. Conclui-se que as exposições ao CaCO3 influenciaram na redução de glicose, sendo esta metabolizada a piruvato, produto final da glicólise e alteraram as vias de metabolismo energético, indicando um funcionamento aeróbio ou parcialmente anaeróbio.