Caracterização da acetilcolinesterase cerebral do ciclídio jaguar (Parachromis managuensis) e seu potencial como biomarcador de pesticidas e íons metálicos - ARAÚJO, Marlyete Chagas de (2015)
Acetilcolinesterase (AChE; 3.1.1.7) é uma enzima do grupo das serino-esterases que atua na hidrólise do neurotransmissor acetilcolina garantindo a intermitência dos impulsos nervosos responsáveis pela comunicação neuronal. A inibição deste mecanismo ocorre devido aos efeitos da exposição a pesticidas organofosforados e carbamatos, bem como a íons metálicos. A atividade da acetilcolinesterase de várias espécies de peixes tem sido utilizada como biomarcador em programas de monitoramento de recursos hídricos por ser um método diagnóstico informativo e efetivo, além de economicamente viável, visto que esta enzima está localizada e disponível de forma abundante num tecido descartado do peixe, o cérebro. Este trabalho objetivou caracterizar parcialmente parâmetros cinéticos e físico-químicos da acetilcolinesterase cerebral de Parachromis managuensis e investigar o efeito in vitro de pesticidas e íons metálicos sobre sua atividade. O pH ótimo e a temperatura ótima foram determinados ensaiando a atividade do extrato em pH de 4,0 a 9,0 e temperaturas de 25 a 80°C. A termoestabilidade foi determinada submetendo o extrato as mesmas temperaturas durante 30 min e, após o equilíbrio, foi mensurada a atividade remanescente. Parâmetros cinéticos; velocidade máxima (Vmax) e constante de Michaelis - Menten (Km) foram calculados em concentrações crescentes (0,8 a 20,8 mM) dos substratos iodeto de acetil e butirilcolina. O extrato foi incubado durante 60 min com um pesticidas organoforforado (diclorvós) e dois carbamatos (carbaril e carbofuran) e foi exposto durante 40 min a 10 íons (Al3+, Ba2+, Cd2+, Cu2+, Hg2+, Mg2+, Mn2+, Pb2+, Fe2+ e Zn2+) em cinco concentrações de 0,001 a 10 mM. A atividade enzimática foi analisada após exposição aos inibidores seletivos BW284c51, Iso-OMPA, neostigmina e eserina nas mesmas concentrações. Estes inibidores confirmaram AChE e BChE como responsáveis pela atividade analisada. O pH ótimo e a tempertura ótima encontrados para a AChE foram 8,0 e 35°C respectivamente. A AChE reteve 70% da atividade após incubação a 40°C por 30 min. Os parâmetros cinéticos, Vmax e Km foram respectivamente 0,520 ± 08,98 mU/mg e 0,587 ± 0,95 mM para AChE; e 0,267 ± 5,2 mU/mg e 4,06 ± 0,82 mM para BChE. Todos os pesticidas usados mostraram efeito inibitório na atividade da AChE. Os valores da concentração inibitória média dos pesticidas (IC50) foram: 1,68 μM (diclorvós), 4,35 μM (carbaril) e 0,28 μM (carbofuran). A maioria dos íons em 1 mM não mostraram efeito significativo (p = 0.05), enquanto Zn2+, Cd2+, Cu2+, Hg2+, inibiram a atividade da enzima em 17%, 25%, 53% e 100% respectivamente. AChE de P. managuensis mostrou potencial como biomarcador para todos os pesticidas usados, principalmente para o carbamato carbofuran, além do íon mercúrio (Hg2+). Sendo, portanto, considerada uma ferramenta útil no monitoramento ambiental.