Segundo a U.S. Environmental Protection Agency (EPA, 2007), poluição é definida como a presença de uma substância no ambiente que, devido a sua composição química ou concentração a qual se encontra, pode causar danos ao funcionamento dos processos naturais pela indução de efeitos indesejáveis ao meio ambiente e a saúde dos organismos expostos. Sabe-se que a poluição é fruto de atividades humanas, as quais, geralmente, são necessárias para a manutenção do estilo de vida atual. Desta forma, a utilização desordenada dos recursos naturais e o mau gerenciamento das atividades humanas têm provocado graves impactos aos ecossistemas, comprometendo seriamente a qualidade e a manutenção dos mesmos.
Dentre os ambientes afetados pela poluição, um dos mais preocupantes é o ambiente aquático devido à água ser um bem mineral essencial às funções vitais dos organismos e, conseqüentemente, à manutenção da vida do planeta.
Além disso, outro fator preocupante é o fato da água ser um solvente versátil, capaz de veicular substâncias químicas para longe dos focos de contaminação, o que pode levar a um comprometimento de outros ambientes.
Devido à preocupação com degradação ambiental e com a vulnerabilidade do material genético às agressões impostas pela contaminação ambiental, foi criada uma nova área de pesquisa, denominada de Genética Toxicológica (RABELLO – GAY et al., 1991). Tal área tem como objetivo não apenas estimar os possíveis danos às células pela detecção dos efeitos genotóxicos e/ou mutagênicos, mas também identificar os mecanismos de ação de agentes químicos presentes no ambiente, aos quais diversos organismos vivos, inclusive o homem, estão expostos.
Sabe-se que, ao longo da vida, a molécula de DNA sofre alterações denominadas mutações que podem ser induzidas por erros durante a sua duplicação e/ou durante o ciclo de divisão celular (RIBEIRO e MARQUES, 2003). No entanto, as alterações na molécula de DNA não se restringem apenas às causas mencionadas acima, pois podem também ser decorrentes da ação antrópica ao meio ambiente, sendo induzidas pela ação de diversos xenobiontes.
Segundo Houk (1992), três grandes classes de danos podem ser descritas:
Mutação gênica: referente a mutações pontuais que causam alterações
Mutação cromossômica estrutural: referente a alterações na estrutura
cromossômica, usualmente resultando em ganho, perda, ou rearranjo de pedaços cromossômicos como deleções e translocações;
Mutação cromossômica numérica: referente a ganho ou perda de
cromossomos intactos (aneuploidia, poliploidia).
Contudo, agentes capazes de interagir com a molécula de DNA não se restringem apenas aos mutagênicos, pois existem agentes genotóxicos que, além da capacidade de interagirem com o material genético, podem interagir com outros componentes celulares como as fibras do fuso e enzimas celulares (topoisomerases). Desta maneira, o termo genotoxicidade se designa a formação de aductos de DNA, lesões na fita de DNA, síntese de DNA não programada e trocas entre cromátides-irmãs, enquanto que a mutagenicidade é determinada pela indução de mutação no nível gênico ou cromossômico. Pode- se dizer que os efeitos genotóxicos podem ser transitórios, ou seja, são susceptíveis de reparo, e que os efeitos mutagênicos são persistentes, se caracterizando em uma alteração permanente no conteúdo ou na estrutura do material genético de um organismo (DEARFIELD et al., 2002).
Embora ocorram mutações espontâneas, a maioria das mutações é induzida por xenobiontes, aos quais diversos organismos vivos, inclusive o homem, estão expostos. Segundo Lee e Steinert (2003), substâncias químicas causadoras de danos à molécula de DNA podem ser agrupadas em quatro diferentes grupos:
(1) aqueles que agem diretamente sobre a molécula de DNA; (2) os que requerem via de metabolização para causarem danos;
(3) os que promovem a produção de espécies reativas de oxigênio; (4) aqueles que causam inibição no reparo e na síntese do DNA.
Desta maneira, mais de 200 testes de curta duração, utilizando uma ampla variedade de organismos-teste, têm sido desenvolvidos, ultimamente, com a finalidade de avaliar agentes potencialmente causadores de danos genéticos presentes no ambiente (VANZELLA, 2006). De acordo com Martinez e Cólus (2002), bioindicadores podem fornecer medidas sensíveis e específicas da exposição de organismos à agentes genotóxicos e/ou mutagênicos, permitindo assegurar a saúde do ambiente e dos organismos nele presentes.
Uma eficiente investigação ambiental requer uma escolha adequada do ensaio a ser utilizado, sendo que, para tal sucesso, a escolha não deve levar em consideração apenas as características da amostra a ser testada, mas também outros fatores, como a validade do sistema-teste, seu custo relativo e a simplicidade do mesmo (HOUK, 1992).
Sistemas-teste podem ser divididos em grupos com base no sistema biológico empregado e na localização genética detectada. Bioensaios com procarióticos são capazes de detectar agentes que induzem mutações gênicas e danos primários no DNA. Já análises em eucarióticos são capazes de detectar uma amplitude maior de danos, incluindo desde mutações gênicas até danos cromossômicos e aneuploidias (HOUK, 1992).
Dentre os testes realizados em eucariotos, destacam-se a análise da freqüência de DNA fingersprinting, as trocas entre cromátides-irmãs, a
quantificação de adutos de DNA, o ensaio do cometa, o teste de aberrações cromossômicas e o teste de micronúcleo.
O ensaio do cometa tem sido considerado um teste sensível para avaliação do estresse citotóxico e genotóxico, sendo capaz de detectar a influência de um amplo espectro de agentes potencialmente perigosos (STEINERT, 1996).
Segundo Rank et al. (2002), o teste de aberrações cromossômicas é uma das mais antigas e utilizadas ferramentas para avaliação de efeitos genotóxicos, proporcionando informações valiosas quanto ao modo de ação dos químicos testados.
O teste de micronúcleo vem sendo amplamente aplicado e é considerado por muitos autores um teste simples e efetivo para a avaliação de efeitos mutagênicos induzidos, quer seja por substâncias químicas puras ou amostras ambientais complexas. Tal aceitação é devido a sua capacidade de avaliar, pela presença de porções de cromatina intracitoplasmática, a indução de quebras e/ou perdas cromossômica.
Além dos três testes mencionados acima terem uma alta aceitação na avaliação da genotoxicidade e mutagenicidade induzidas por químicos ambientais, eles podem ainda ser aplicados em uma ampla variedade de organismos-teste, incluindo desde mamíferos até vegetais superiores, o que permite uma avaliação mais precisa da contaminação ambiental.
3.4. Utilização do sistema-teste de Allium cepa para monitoramento