p Pesquisadores da Universidade de Toronto estão desenvolvendo um sistema de alerta precoce para a qualidade e poluição da água que combina pequenas pulgas d'água e um instrumento tão sensível que é capaz de detectar mudanças em nível molecular. p A técnica que está sendo desenvolvida por Myrna Simpson, professor do departamento de ciências físicas e ambientais da Universidade de T Scarborough, e o pesquisador pós-doutorado Tae-Yong Jeong usa algo chamado metabolômica para estudar a saúde das pulgas d'água comuns (Daphnia). Ele usa um poderoso instrumento chamado espectrômetro de massa tandem para oferecer uma janela para os processos bioquímicos que ocorrem dentro da Daphnia quando eles são expostos a diferentes condições de água.

p "A metabolômica é realmente dinâmica - permite detectar mudanças bioquímicas em tecidos e células quase que instantaneamente, "diz Simpson.

p A técnica pode ser incorporada ao que é chamado de Sistema Biológico de Alerta Precoce para poluição da água, que envolve observar como os organismos respondem biologicamente às mudanças na qualidade da água. Os organismos usados ​​no sistema geralmente têm uma resposta rápida aos poluentes e mudanças nos nutrientes, portanto, a técnica é útil para o monitoramento contínuo da qualidade da água.

p "A saúde dos lagos, rios e riachos estão sob ameaça contínua de atividades causadas pelo homem, e isso pode mudar rapidamente as condições nutricionais, pH e qualidade da água dos ecossistemas, "diz Simpson.

p O desafio é que não existe um método rápido e fácil para monitorar rotineiramente esses ambientes. Os testes reprodutivos atuais em Daphnia podem levar até 21 dias para serem concluídos, Simpson diz. Uma abordagem metabolômica, por outro lado, pode ser feito em minutos a horas, e até mesmo ao longo da vida do organismo.

p "As técnicas de monitoramento atuais são longas e trabalhosas, "diz Simpson, cuja pesquisa analisa o impacto das mudanças ambientais no solo e na água em nível molecular.

p "Em Ontário, há tantos lagos e rios de água doce que você não pode simplesmente coletar e processar amostras com rapidez suficiente."

p Abordagens metabolômicas para monitorar a saúde humana e ambiental foram desenvolvidas no passado, mas esta é a primeira vez que ele foi testado para uso no Sistema de Alerta Antecipado Biológico.

p A técnica é tão granular que pode detectar níveis de picogramas (um trilionésimo de grama) de metabólitos em uma amostra. Simpson diz, em comparação com outras medidas "ômicas" altamente sensíveis, como genômica (genes) ou proteômica (proteínas), a metabolômica é mais barata, mais fácil e rápido.

p O tempo e a sensibilidade são cruciais quando se trata de monitorar a qualidade da água, notas Jeong. Uma vez que Daphnia é exposta a poluentes, a toxicidade pode começar a alterá-los fundamentalmente em nível molecular, afetando os níveis de energia, capacidade de reprodução e causando alterações genéticas.

p "Se Daphnia não ficar feliz por ser afetada pela poluição, você verá uma cascata em toda a cadeia alimentar, " ele diz.

p “Eles são ideais para estudar a poluição da água porque, como um organismo fundamental, são representativos do que está acontecendo em seu ambiente. "

p A pesquisa, que recebeu financiamento da Krembil Foundation e do Ministério do Meio Ambiente de Ontário, Conservação e Parques, é publicado no jornal Water Research .

p A dupla também escreveu um segundo artigo examinando como os metabólitos podem flutuar ao longo da vida de Daphnia, que é publicado no jornal Ciência e Tecnologia Ambiental .

p Uma vez que a metabolômica é tão sensível, um próximo passo importante para os pesquisadores é descobrir como diferenciar entre leves mudanças metabólicas causadas pela poluição e variações mais extremas.

p "Precisamos definir o que é uma pequena mudança no metabolismo versus uma mudança realmente grande que sabemos que vai se manifestar em algo muito pior, "Simpson diz.