Microbiota intestinal e perfil de suscetibilidade a antibióticos: efeito combinado de microplásticos e cobre em peixe-zebra (Danio rerio)
| العنوان: | Microbiota intestinal e perfil de suscetibilidade a antibióticos: efeito combinado de microplásticos e cobre em peixe-zebra (Danio rerio) |
|---|---|
| المؤلفون: | Sousa, João Paulo Ferreira de |
| سنة النشر: | 2024 |
| مصطلحات موضوعية: | alterações histopatológicas, efeitos toxicológicos, organismos aquáticos, poluentes ambientais, resistência antimicrobiana |
| الوصف: | A presença ubíqua de microplásticos em ecossistemas aquáticos é uma preocupação crescente atribuída, em grande parte, ao seu tamanho reduzido, que facilita a sua ingestão pelos organismos. Além disso, a capacidade de adsorver uma variedade de poluentes na sua superfície, incluindo metais pesados, acentua a magnitude dos seus impactos. Assim, contaminação generalizada por microplásticos destaca a necessidade de investigar as interações toxicológicas destes polímeros com metais pesados, como o cobre, em organismos aquáticos. A bibliografia existente tem documentado efeitos laterais, a nível de respostas fisiológicas e moleculares, entre outras, provocados pela exposição de organismos aquáticos a esta mistura. No entanto, ainda há uma lacuna no conhecimento sobre o efeito tóxico desta mistura nas interações microbiológicas. De acordo com o exposto, este estudo, teve como principal objetivo contribuir para uma melhor compreensão do efeito combinado dos microplásticos e do cobre no intestino e na microbiota intestinal. Para isto, peixes-zebra (Danio rerio) foram expostos, durante um período de 21 dias, a uma concentração de cobre (Cu, 25 μg/L), a microplásticos (PE e PS, 1 mg/L) e às respetivas misturas (PE-Cu e PS-Cu), para avaliação do seu efeito na indução de alterações histológicas na parede intestinal, bem como na alteração da microbiota intestinal e na caraterização do perfil de suscetibilidade antimicrobiana. A avaliação histopatológica demonstrou, que o intestino pode ser alvo de alterações, nomeadamente necrose, degeneração das dobras intestinais, edema, infiltrado de células inflamatórias e a hiperplasia/hipertrofia das células caliciformes. Trinta e quatro isolados Gram-negativos foram identificados, estando o microrganismo, Plesiomonas shigelloides, presente em maior percentagem (47%). Um perfil de multirresistência (MDR) foi observado em 67,6% dos agentes isolados. As maiores taxas de resistência demonstraram estar associadas aos grupos dos antibióticos β-lactâmicos, aminoglicosídeos e tetraciclinas. Este trabalho forneceu informações valiosas sobre a intrincada interação entre microplásticos e cobre na indução de alterações histológicas e na suscetibilidade aos antibióticos. As conclusões destacam a urgência de enfrentar estes desafios ambientais e de saúde a partir de uma abordagem abrangente, holística e interdisciplinar – uma abordagem “Uma só saúde” – para que, desta forma, se possam mitigar os efeitos laterais causados nos organismos aquáticos, pela poluição por estes compostos. Olhando para o futuro, é essencial haver estudos mais focados nos mecanismos subjacentes à promoção da diminuição da suscetibilidade aos antibióticos pelos microplásticos e pelo cobre. A monitorização a longo prazo dos ecossistemas e o desenvolvimento de estratégias de mitigação são também fundamentais. |
| Description (Translated): | The ubiquitous presence of microplastics in aquatic ecosystems is a growing concern, largely attributed to their small size, which facilitates their ingestion by organisms. Furthermore, the ability to adsorb a variety of pollutants on its surface, including heavy metals, accentuates the magnitude of its impacts. Thus, widespread contamination by microplastics highlights the need to investigate the toxicological interactions of these polymers with heavy metals, such as copper, in aquatic organisms. The existing literature has documented side effects, in terms of physiological and molecular responses, among others, caused by the exposure of aquatic organisms to this mixture. However, there is still a gap in knowledge about the toxic effect of this mixture on microbiological interactions. According to the above, this study's main objective was to contribute to a better understanding of the combined effect of microplastics and copper on the intestine and intestinal microbiota. For this, zebrafish (Danio rerio) were exposed, over a period of 21 days, to a concentration of copper (Cu, 25 μg/L), microplastics (PE and PS, 1 mg/L) and the respective mixtures (PE-Cu and PS-Cu), to evaluate their effect on inducing histological changes in the intestinal wall, as well as altering the intestinal microbiota and characterizing the antimicrobial susceptibility profile. The histopathological evaluation demonstrated that the intestine can be subject to changes, namely necrosis, degeneration of intestinal folds, edema, inflammatory cell infiltration, and goblet cell hyperplasia/hypertrophy. Of the thirty-four Gram-negative isolates identified, the microorganism Plesiomonas shigelloides was present in the highest percentage (47%). A multidrug resistance (MDR) profile was observed in 67.6% of isolated bacteria. The highest resistance rates were shown to be associated with the groups of β-lactam antibiotics, aminoglycosides, and tetracyclines. This work has provided valuable insights into the intricate interplay between microplastics and copper in inducing histological changes and antibiotic susceptibility. The conclusions highlight the urgency of facing these environmental and health challenges from a comprehensive, holistic, and interdisciplinary approach – a “One Health” approach – so that, in this way, the side effects caused to aquatic organisms by pollution by these compounds. Looking to the future, it is essential to have more focused studies on the mechanisms underlying the promotion of decreased susceptibility to antibiotics by microplastics and copper. Long-term monitoring of ecosystems and the development of mitigation strategies are also essential. |
| وصف الملف: | application/pdf |
| اللغة: | Portuguese |
| الاتاحة: | https://hdl.handle.net/10348/12658 |
| Rights: | embargoed access |
| رقم الانضمام: | rcaap.com.utad.repositorio.utad.pt.10348.12658 |
| قاعدة البيانات: | RCAAP |
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