Combined effects of ultraviolet radiation and xenobiotics on zebrafish

Abstract

Nowadays, climate changes are an imperative problem and multiple measurements made in the last years showed an increase of all wavelengths of solar radiance, specially the Ultraviolet radiation. In their natural environment organisms are not only affected by biotic and environmental factors, but also by abiotic factors such as xenobiotics. Besides, these both stressors can interact with each other being their combined effect unpredictable (producing additive, synergistic or antagonistic effect). This work aims to studying the combined effect of UV radiation and three xenobiotics: triclosan, potassium dichromate and prochloraz on zebrafish embryos (Danio rerio). Effects were assessed at two levels: i) effects on embryos mortality and ii) effects in the natural bacterial communities of zebrafish embryos. The organisms were exposed to concentrations of each chemical combined with several UV doses. Embryo’ mortality, were observed daily for 96 hours post fertilization (hpf) and natural bacterial communities’ evaluation was performed at 48 hpf. Results showed that different combined effect may occur compromising organism’s survival. Combined exposure of UV radiation with TCS revealed a synergism pattern when the UV radiation is the dominant stressor while PD and PCZ revealed antagonism at low dose levels or when the UV radiation is dominant in the mixture. Zebrafish natural bacterial communities were also affected by UV radiation and chemicals with the change of their structure; however, conclusions about interactive effects were difficult to be drawn because effects were not always translated into changes in the diversity indexes.

Hoje em dia, as alterações climáticas são um problema imperativo e múltiplas medições feitas nos últimos anos mostram um aumento de toda a radiação solar, especialmente a radiação Ultravioleta que chega á superfície da terra afetando todos os organismos expostos. No seu ambiente natural, os organismos não estão apenas sujeitos a fatores bióticos, mas também a fatores ambientais e abióticos como por exemplo os xenobióticos. Além disso, ambos os stressores podem interagir uns com os outros produzindo efeitos imprevisíveis nos organismos (efeitos sinergísticos ou antagonísticos). O presente trabalho tem como objetivo a avaliação dos efeitos combinados da radiação UV e três xenobioticos (triclosan, dicromato de potássio e procloraz) em embriões de peixe zebra (Danio rerio). A avaliação foi feita a dois níveis: i) efeitos na mortalidade de embriões e ii) efeitos a nível das comunidades bacterianas naturais dos embriões. Os organismos foram expostos a várias concentrações de cada químico, combinadas com várias doses de UV. A mortalidade foi registada diariamente durante 96 horas e as comunidades bacterianas naturais foram avaliadas às 48 horas pós fertilização (hpf). Os resultados mostram que diferentes efeitos combinados foram observados, alterando a ecotoxicidade esperada. A exposição combinada da radiação UV com o TCS revelou um patrão sinergístico quando a radiação UV é o stressor dominante, enquanto que, na combinação UV com PD e PCZ observou-se antagonismo a doses baixas ou quando a radiação UV era dominante na mistura. As comunidades bacterianas naturais do peixe zebra também foram afetadas pela radiação UV e químicos, com alterações na sua estrutura. No entanto, foi difícil tirar conclusões relativamente a possíveis interações entre stressors visto que os efeitos observados nem sempre se traduziam em variações no índice de diversidade.