Caring about the future

LED - Poluição luminosa como desregulador endócrino em ecossistemas aquáticos urbanos sob poluição por drogas
Investigador Responsável - Amadeu Mortágua Velho da Maia Soares
Programa - OE
Período de Execução - 2022-01-17 - 2025-01-16 (36 Meses)
Entidade Financiadora - Fundação para a Ciência e a Tecnologia
Financiamento para o CESAM - 249992.26 €
Financiamento Total - 249992.26 €
Instituicão Proponente - Universidade de Aveiro


Descrição do Projecto
A população humana encontra-se maioritariamente estabelecida em áreas urbanas próximas de corpos de água, traduzindo-se num elevado impacto nestes ecossistemas. A presença de stressores, como a poluição luminosa e contaminação química, impõem novos desafios às espécies que habitam estes ecossistemas aquáticos urbanos/suburbanos. Assim, avaliar de que forma estes cenários se refletem na perda de biodiversidade e em alterações na ocorrência de espécies, processos evolutivos e funcionamentos dos ecossistemas deve ser uma prioridade. A poluição luminosa, nomeadamente a luz artificial noturna, tornou-se uma preocupação ambiental devido à identificação de efeitos prejudiciais ao nível dos ecossistemas e da saúde humana. Estudos relacionados com a luz artificial noturna apontam para uma perturbação dos ritmos biológicos assim como para uma redução na performance biológica dos organismos como resultado da alteração dos níveis de melatonina. Esta hormona, além de desempenhar um papel fundamental na perceção da duração do dia, regula as respostas fisiológicas, metabólicas e comportamentais dos organismos durante o ritmo circadiano. Assim, é crucial avaliar o papel da poluição luminosa como disruptor endócrino. Esta avaliação deverá focar-se nas ligações mecanicistas entre a luz artificial noturna, a fisiologia e a performance biológica e ainda incluir cenários realistas em coocorrência com outros fatores de stress. Além da poluição luminosa, os ecossistemas aquáticos urbanos recebem descargas hospitalares, municipais e industriais, resultando num aumento das concentrações de variados fármacos, com potenciais efeitos ambientais adversos. O aumento da incidência do cancro em todo o mundo levou a que o número de fármacos quimioterápicos subisse exponencialmente. Estes fármacos não são eficientemente removidos durante o processo de tratamento de águas residuais, sendo frequentemente detetados em águas superficiais urbanas, contudo, a informação relativa aos perfis ecotoxicológicos e risco ambiental destes fármacos é ainda limitada. Dada a coexistência da poluição luminosa e contaminação por drogas antineoplásicas (contaminantes emergentes em ecossistemas aquáticos urbanos) é fundamental avaliar os seus efeitos combinados e eventuais efeitos sinergísticos. No entanto, ainda não é claro de que forma alterações nas condições de luz influenciam a resposta e tolerância às drogas antineoplásicas. A melatonina desempenha um papel fundamental na compreensão destes efeitos, pois além de regular os ritmos circadianos, intervém em processos reprodutivos e comportamentais, assim como em atividades antioxidantes, metabólicas e imunológicas. A melatonina tem ainda ação antineoplásica, tendo-se verificado efeitos antiproliferativos, citostáticos, antimetastáticos e proapoptóticos em células tumorais. Por conseguinte, a melatonina tem vindo a ser coadministrada em tratamentos de quimioterapia, não só de forma a aumentar a eficácia das drogas antineoplásicas mas também para diminuir a toxicidade destas drogas e consequentemente os seus efeitos secundários, através das suas capacidades antioxidantes e anti-inflamatórias, reduzindo a inflamação celular e o stress oxidativo em células saudáveis. O projeto LED irá focar-se na hipótese de que a poluição luminosa, na forma de luz artificial noturna, é um disruptor endócrino que pode mediar os efeitos ecológicos de drogas antineoplásicas em ecossistemas aquáticos urbanos. Neste sentido, serão realizados ensaios ecotoxicológicos combinando luz artificial noturna (díodos emissores de luz, LEDs) com melatonina exógena de forma a avaliar: i) como a luz artificial noturna afeta os níveis de melatonina e a performance biológica do cladócero Daphnia magna e do peixe-zebra Danio rerio; ii) como a luz artificial noturna e alterações a nível da melatonina influenciam a toxicidade de drogas antineoplásicas; iii) as consequências ecológicas da exposição a luz artificial noturna e a drogas antineoplásicas nas respostas microevolutivas e de alterações na interação entre espécies. Este projeto tem como pilar uma forte experiência da equipa nas áreas da ecologia e ecotoxicologia aquática, ecofisiologia, transcriptómica e lipidómica ambiental, avaliação de toxicidade de misturas, química analítica e uso de espécies modelo. Os resultados deste projeto irão contribuir para um maior conhecimento e consciencialização do impacto da poluição luminosa, providenciando suporte científico para a elaboração de melhores políticas ambientais que resultem na proteção e conservação da biodiversidade e dos serviços fornecidos pelos ecossistemas urbanos de água doce. O projeto LED irá ainda esclarecer os mecanismos de toxicidade de drogas antineoplásicas que são essenciais para o desenvolvimento de vias metabólicas de efeito adverso (Adverse Outcome Pathways), para a interpretação dos seus efeitos ecológicos e para uma eficaz avaliação de risco ambiental.




Financiamento do CESAM: UIDP/50017/2020 + UIDB/50017/2020 + LA/P/0094/2020