Avaliação da genotoxicidade, citotoxidade e da Hematotoxicidade do complexo esporo-cristal de Estirpes recombinantes de bacillus thuringiensis em organismos não-alvo

Abstract

Os esporos-cristais de Bacillus thuringiensis (Bt) têm sido usados no controle biológico de insetos como uma alternativa para o uso de agrotóxicos na agricultura. As δ-endotoxinas, ou proteínas Cry do B. thuringiensis, possuem atividade inseticida para diferentes ordens de insetos. Mesmo como esporos-cristais, já apresentaram toxicidade e têm sido usadas para proteger diferentes culturas. Objetivou-se avaliar o potencial genotóxico, citotóxico e hematotóxico do complexo esporo-cristal das estirpes recombinantes contendo os genes BtCry1Ia, BtCry10Aa e BtCry1Ba6 de Bacillus thuringiensis, em dois organismos não-alvo. Com esporos-cristais dessas estirpes recombinantes foram realizados três concentrações/doses nos tratamentos com peixe e com camundongo, incluindo um grupo de controle negativo para ambos organismos. Grupos de 10 Oreochromis niloticus, foram expostos às concentrações de 25, 50 e 100 mg/L, que variaram de 107 a 9 x 107 esporos viáveis por mL por 96 horas. Grupos de 6 camundongos foram expostos via gavagem as concentrações de 27, 136 e 270 por 72 horas com variações de 4 x 108 a 1010 esporos viáveis. A genotoxicidade em peixes foi realizada por meio de três diferentes testes, o teste do cometa, micronúcleo e anomalias nucleares em eritrócitos periféricos corados com giemsa. A genotoxicidade em camundongos foi avaliada pelo teste do micronúcleo, a citotoxicidade através da proporção entre eritrócitos policromáticos e normocromáticos, obtidos de sangue periférico e corados com laranja de acridina. A hematotoxicidade foi estudada por meio de hemograma completo. Nossos resultados mostraram que os esporos-cristais Cry1Ba6 e Cry10Aa não foram genotóxicos para peixes da espécie O. niloticus. Entretanto, o esporo-cristal Cry1Ia induziu dano no DNA por meio do teste do cometa elevando o índice de danos moderados. Em camundongos, esses esporos-cristais não apresentaram genotoxicidade e citotoxicidade. No entanto, alguns dos parâmetros hematológicos foram significativamente alterados, o que parece estar relacionado com os níveis de exposição. ______________________________________________________________________________ ABSTRACT

Spore-crystal of Bacillus thrungiensis have been widely used in the biological control of insects to replace chemical pesticides in the agriculture. The δ-endotoxins or cry proteins from B. thuringiensis have insecticide activity against several different ordens of insects. Even as spore-crystal, they already show toxicity being used to protect many different crops. This study was carried out to evaluate the genotoxic, cytotoxic and haematotoxic potential of different recombinant strains of the complex spore-crystal BtCry1Ia, BtCry10Aa and BtCry1Ba6 from B. thuringiensis on two in vivo biological models. Groups of ten Orechromis niloticus were exposed at concentrations of 25, 50 and 100 mg/L, which means a range from 107 up to 9 x 107 viable spores per ml of water for 96 h. Groups of six mice were exposed by gavage at concentrations of 27, 136 and 270 mg/kg for 72h, which means a range from 4 x 108 up to 1010 viable spores per ml of water. Genotoxic evaluations in fish were done using three different endpoints comet assay, micronucleus test and nuclear abnormalities in peripheric erythrocytes stained by giemsa. Otherwise, the genotoxicity to mice was evaluated by micronucleus test and cytotoxicity through the relationship between polychromatic and normochromatic erythrocytes from peripheric blood stained by acridine orange. Haematotoxicity was studied through automated counter, considering erythrogram, leukogram and platelets from peripheral blood samples. Our results showed that spore-crystals Cry1Ba6 and Cry10Aa did not have genotoxicity to fish species O. niloticus. On the other hand, Cry1Ia induced DNA damage by the comet assay in some exposure levels. In mice, the three tested spore-crystals did not show genotoxicity nor cytotoxicity. However, some haematological parameters were significantly changed, which could be related to exposure levels.