Toxicidade do arsênio e mediação do óxido nítrico nas respostas celulares em alface (Lactuca sativa L.)

Abstract

Plantas de alface ((Lactuca sativa L. cv Hanson) Asteraceae) foram submetidas a níveis tóxicos de arsênio (As) com o objetivo de induzir o estresse oxidativo e avaliar o papel do óxido nítrico (NO), fornecido via SNP, como agente atenuante desse estresse. As plantas foram tratadas com 50 μM de As, com ou sem SNP, na concentração de 100 μM, adicionados à solução nutritiva durante o período de 4, 12 e 24 horas. A concentração de H2O2, O2 .- e MDA foram determinadas, além da atividade das enzimas catalase (CAT), dismutase do superóxido (SOD), peroxidase (POX), peroxidase do ascorbato (APX), redutase da glutationa (GR) e peroxidase da glutationa (GPX), a concentração de As e detecção de NO através da microscopia confocal. Plantas de alface expostas ao As apresentaram elevada concentração desse elemento nas folhas, em média 6,3 μg g-1 de MS, durante o período de 24 horas, mostrando rápida absorção e translocação para a parte aérea. Elevadas concentrações de As nas folhas foram acompanhadas de significativo incremento nas concentrações de H2O2 e MDA. A presença de SNP, no entanto, atuando como doador de NO, promoveu redução na concentração do H2O2. As atividades das enzimas nas plantas expostas ao As aumentou significativamente, indicativo da participação na redução do estresse induzido pelo metaloide. Nas plantas expostas ao As e SNP, as atividades enzimáticas foram reduzidas, possivelmente pela ação direta do NO sobre os metabólitos tóxicos produzidos durante o estresse. Nas plantas submetidas ao estresse por As, observou-se maior produção de NO, resultado comprovado pelo aumento na fluorescência. Quando fornecido na forma exógena, o NO também agiu diretamente na remoção de metabólitos tóxicos gerados em resposta ao As. Assim, verificou-se que o NO, fornecido pelo SNP, ameniza a toxicidade do As sobre folhas de alface.

Lettuce plants ((Lactuca sativa L. cv Hanson) Asteraceae) were exposed to different arsenic (As) toxic levels aiming to induce the oxidative stress and evaluate the role of nitric oxide (NO), given as SNP, as an attenuating agent of this kind of stress. Plants were treated with 50 μM As, with or without SNP at the concentration of 100 μM, added to the nutrient solution in 4, 12 and 24 hours. The concentration of H2O2, O2 - and MDA, the enzymatic activities pf catalase (CAT), superoxide dismutase (SOD), peroxidase (POX), ascorbate peroxidase (APX), glutathione reductase (GR) and glutathione peroxidase (GPX) and the As and NO concentration were measured. Lettuce plants exposed to As showed elevated As concentration in leaves, in average 6,3 μg g-1 DW, in the short period of 24 hours with fast uptake and translocation to the leaves. The high As concentration detected in leaves were followed by a significant increase in H2O2 and MDA concentrations. SNP presence, however, acting as NO donator promoted reduction in the concentration of these oxidative agents. The enzymatic activities in the plants exposed to As were increased which indicates an active participation of these enzymes as part of the strategy to reduce the oxidative stress induced by the metalloid. In the plants exposed to As and SNP, theses activities were reduced, possibly related to the NO direct action in the scavenging of the generated toxic metabolites. In the plants exposed to As, there was higher production of NO observed through the high fluorescence intensity. When given as an exogenous form, No acted directly in the scavenging of the toxic metabolites generated in response to As exposure. Therefore, it was observed that NO, given as SNP, attenuate As-induced toxicity in lettuce leaves.