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Quanto à sua estrutura organizacional (Fig. 1), o Instituto Nacional de Ciência e Tecnologia em Toxicologia Aquática (INCT-TA) tem como sede o Instituto de Ciências Biológicas (ICB) da Universidade Federal do Rio Grande (FURG, Rio Grande, RS). O INCT-TA conta, atualmente, com laboratórios associados das seguintes instituições de ensino e pesquisa: Universidade Federal de Santa Catarina (UFSC, Florianópolis, SC), Universidade Federal do Paraná (UFPR, Curitiba, PR), Universidade Estadual de Londrina (UEL, Londrina, PR), Universidade Federal de São Carlos (UFSCAR, São Carlos, SP) e Universidade Federal de Pernambuco (UFPE, Recife, PE). O INCT-TA tem o apoio de uma Secretaria Administrativa localizada no ICB da FURG. A seguir estão listados os laboratórios que atualmente compõem o INCT-TA:
1) Laboratório de Zoofisiologia - Instituto de Ciências Biológicas - FURG
2)Laboratório de Microcontaminantes Orgânicos e Ecotoxicologia Aquática - Instituto de Oceanografia - FURG
3)Laboratório de Biomarcadores de Contaminação Aquática e Imunoquímica - Departamento de Bioquímica - UFSC
4)Laboratório de Fisiologia Comparativa da Osmoregulação - Departamento de Fisiologia - UFPR
5)Laboratório de Toxicologia Ambiental - Departamento de Farmacologia - UFPR
6)Laboratório de Citogenética Animal - Departamento de Genética - UFPR
7)Laboratório de Toxicologia Celular - Departamento de Biologia Celular - UFPR
8)Laboratório de Ecofisiologia Animal - Departamento de Ciências Fisiológicas - UEL
9)Laboratório de Zoofisiologia e Bioquímica Comparativa - Departamento de Ciências Fisiológicas - UFSCAR
10)Laboratório de Ecotoxicologia Aquática - Departamento de Zoologia - UFPE
Figura 1. Estrutura organizacional do Instituto Nacional de Toxicologia Aquática
Quanto à sua estrutura funcional (Fig. 2), o INCT-TA é gerenciado por um Comitê Gestor. O referido Comitê é responsável pelo estabelecimento anual de metas, planejamento de atividades e aplicação de recursos. Este Comitê é apoiado pela Secretaria Administrativa.
O Grupo Sede do INCT-TA é composto por pesquisadores, técnicos e estudantes do Laboratório de Zoofisiologia do Instituto de Ciências Biológicas e do Laboratório de Microcontaminantes Orgânicos e Ecotoxicologia Aquática do Instituto de Oceanografia da Universidade Federal do Rio Grande. O coordenador da presente proposta é o responsável pelo grupo de pesquisa na sede do Instituto, e também conta com o apoio da Secretaria Administrativa para receber e encaminhar aos grupos associados todas as demandas, tarefas e demais atividades necessárias ao pleno e bom funcionamento do INCT-TA.
Os grupos associados do INCT-TA estão organizados por Instituição parceira, são compostos por todos os pesquisadores, técnicos e estudantes que participam do Instituto na referida Instituição, tem um responsável na respectiva Instituição e se vinculam diretamente ao grupo sede. Assim, o INCT-TA conta, atualmente, com 5 Grupos Associados, a saber:
1)Grupo Sede - FURG: composto por professores, técnicos e estudantes do Laboratório de Zoofisiologia (LABZOO - FURG) e do Laboratório de Microcontaminantes Orgânicos e Ecotoxicologia Aquática (CONECO - FURG).
2)Grupo Associado - UFSC: composto por professores, técnicos e estudantes do Laboratório de Biomarcadores de Contaminação Aquática e Imunoquímica do Departamento de Bioquímica da Universidade Federal de Santa Catarina.
3)Grupo Associado - UFPR: composto por professores, técnicos e estudantes do Laboratórios de Fisiologia Comparativa da Osmorregulação do Departamento de Fisiologia, de Toxicologia Ambiental do Departamento de Farmacologia, de Citogenética Animal do Departamento de Genética e de Toxicologia Celular do Departamento de Biologia Celular da Universidade Federal do Paraná.
4)Grupo Associado - UEL: composto por professores, técnicos e estudantes do Laboratório de Ecofisiologia Animal do Departamento de Ciências Fisiológicas da Universidade Estadual de Londrina.
5)Grupo Associado - UFSCAR: composto por professores, técnicos e estudantes do Laboratório de Zoofisiologia e Bioquímica Comparativa do Departamento de Ciências Fisiológicas da Universidade Federal de São Carlos.
6)Grupo Associado - UFPE: composto por professores, técnicos e estudantes do Laboratório de Ecotoxicologia Aquática do Departamento de Zoologia da Universidade Federal de Pernambuco.
Figura 2. Estrutura funcional do Instituto Nacional de Toxicologia Aquática
Os responsáveis pelos Grupos Associados são os seguintes pesquisadores:
Grupo Sede - FURG - Prof. Dr. Adalto Bianchini
Grupo Associado - UFSC - Prof. Dr. Afonso Celso Dias Bainy
Grupo Associado - UFPR - Profa. Dra. Helena Cristina da Silva de Assis
Grupo Associado - UEL - Profa. Dra. Cláudia Bueno dos Reis Martinez
Grupo Associado - UFSCAR - Profa. Dra. Marisa Narciso Fernandes
Grupo Associado - UFPE - Prof. Dr. Paulo Sérgio Martins de Carvalho
Grupo Sede - FURG
Este grupo conta com a participação de pesquisadores de dois núcleos de pesquisa consolidados: os pesquisadores do Laboratório de Zoofisiologia (LABZOO - FURG) e os pesquisadores do Laboratório de Microcontaminantes Orgânicos e Ecotoxicologia Aquática (CONECO - FURG). Estes dois núcleos se complementam perfeitamente para os estudos de contaminação aquática e efeitos biológicos de poluentes em organismos aquáticos, pois o LABZOO conta com infra-estrutura necessária à análise de metais enquanto o CONECO dispõe de infra-estrutura para análise de microcontaminantes e compostos orgânicos em matrizes ambientais e biológicas. Estes laboratórios possuem facilidades básicas necessárias à execução das atividades de pesquisa previstas no âmbito do INCT-TA, como salas de manuseio e preparo de amostras, de instrumentação analítica, de cultivos, manutenção e experimentação com organismos, informática e permanência de pessoal. O pessoal que integra estes laboratórios possui ampla experiência e capacitação para a análise de metais, microcontaminantes e compostos orgânicos em matrizes ambientais. O CONECO recebeu a certificação internacional de proficiência analítica emitido em agosto de 2006 e agosto de 2007 pelo CAEAL (Canadian Association for Environmental Analytical Laboratories) do Canadá, certificando este laboratório para análises de hidrocarbonetos aromáticos policíclicos em amostras ambientais de água e sedimento. Por sua vez, o LABZOO possui infra-estrutura instalada e pessoal qualificado e experiente para análise de biomarcadores bioquímicos, fisiológicos, genéticos e imunológicos, enquanto o CONECO está capacitado para análise de biomarcadores de metabolismo de xenobióticos. Ambos os núcleos de pesquisa visam o desenvolvimento e aplicação de biomarcadores em animais aquáticos no monitoramento da contaminação aquática, bem como a modelagem ecotoxicológica e sua importância na regulamentação da emissão de contaminantes em recursos hídricos. Neste contexto, cabe salientar a participação efetiva do LABZOO no desenvolvimento do Modelo do Ligante Biótico (BLM) para avaliar da biodisponibilidade e toxicidade de metais em organismos aquáticos, o qual é adotado atualmente pelas Agências de Proteção Ambiental dos Estados Unidos, Canadá, Austrália, Nova Zelândia e Chile. Além disso, a possível implantação deste modelo está sendo estudada também na União Européia e China.
Grupo Associado - UFSC
O grupo de pesquisa cadastrado no CNPq sob o nome "Sistemas de defesas Bioquímicas e Moleculares em organismos aquáticos expostos a contaminantes" tem como meta identificar os efeitos a nível molecular e bioquímico dos contaminantes presentes no ambiente. Nos últimos 13 anos, diferentes estudos têm sido realizados com bivalves (mexilhões Perna perna e ostras Crassostrea gigas e Crassostrea rhizophorae), crustáceos (camarões Litopenaeus vannamei e Farfantepenaeus paulensis) e peixes (Oreochromis niloticus, Danio rerio, Poecilia vivipara e Cyprinus carpio). O grupo de pesquisa tem realizado estudos sobre os efeitos de esgoto doméstico bruto, óleo diesel (total e fração solúvel), pesticidas (Carbofuran, Paraquat) e metais (Zinco, Chumbo) sobre algumas das espécies listadas. Tanto estudos de laboratório, em condições controladas, como trabalhos de avaliação in situ no ambiente impactado, têm sido realizados visando no primeiro, contribuir para a elucidação do mecanismo de toxicidade destes contaminantes, e no segundo, avaliar estes efeitos em uma situação real de campo. Entre os biomarcadores analisados estão os sistemas de defesas antioxidantes enzimáticos e não enzimáticos, enzimas de biotransformação de fase I, II e III, algumas enzimas indicadoras de lesão celular, entre outras. Nos últimos 5 anos, o grupo de pesquisa tem desenvolvido estudos relacionados com a identificação e desenvolvimento de novos biomarcadores moleculares de exposição e efeito em C. gigas, C. rhizophorae e Poecilia vivipara. Para tanto, utilizando-se de técnicas moleculares de hibridização subtrativa supressiva está sendo construída uma biblioteca subtrativa de genes diferencialmente expressos que, em alguns casos, já estão sendo validados através de técnicas de PCR em tempo real.
Grupo Associado - UFPR
Este grupo de pesquisa tem por objetivo estudar os efeitos dos poluentes ambientais em diversas espécies animais. Para isso, os pesquisadores do grupo têm desenvolvido e padronizado metodologias que possam ser utilizadas no diagnóstico precoce de exposição à xenobióticos. O grupo participa de projetos multidisciplinares na área de Toxicologia Aquática com o objetivo de elucidar, em organismos aquáticos, mecanismos de ação e efeitos de diversos poluentes ambientais, como pesticidas, cianotoxinas, medicamentos e seus resíduos encontrados na água e em alimentos. Além disso, este grupo tem auxiliado os órgãos governamentais na tomada de decisões no sentido de proteger os mananciais e a qualidade da água para os organismos aquáticos e consumo humano.
Grupo Associado - UEL
Os pesquisadores do Laboratório de Ecofisiologia Animal vêm desenvolvendo projetos que buscam esclarecer a ação e efeitos de diferentes tipos de contaminantes (agrotóxicos, metais e derivados do petróleo) em diversos processos funcionais de animais aquáticos. Estes estudos incluem análises moleculares, celulares, genéticas, bioquímicas, fisiológicas e estruturais de modo a permitir uma caracterização integrada do organismo. Os resultados obtidos têm permitido uma melhor compreensão dos processos associados aos efeitos de xenobióticos para organismos aquáticos, com ênfase em peixes neotropicais, considerando-se vários níveis de organização biológica. Além disso, esses resultados podem gerar metodologias para o levantamento e identificação das principais cargas poluidoras das bacias hidrográficas, bem como para a fiscalização e monitoramento dos recursos hídricos, contribuindo assim diretamente para a melhoria da qualidade da água dos nossos rios. Além disso, a atuação conjunta de alunos de graduação, pós-graduação e pesquisadores no desenvolvimento da pesquisa do grupo tem permitido a formação de recursos humanos para atuar nas ações de pesquisa, desenvolvimento e gestão do setor de recursos hídricos.
Grupo Associado - UFSCAR
O laboratório de Zoofisiologia e Bioquímica Comparativa (LZBC), divisão Morfologia Funcional, tem como principal objetivo o estudo das funções de órgãos e sistemas de animais aquáticos, nos seus diferentes níveis de organização e ajustes frente às alterações do meio interno e/ou externo. Esses estudos permitem compreender como cada espécie enfrenta as limitações impostas pelo ambiente de forma a garantir a manutenção da vida e a perpetuação da espécie e implica em estudos ambientais com coletas na natureza, estudos "in situâ€� ou em laboratório, sob condições controladas, para avaliar as respostas morfofuncionais dos animais aquáticos frente às alterações ambientais, em particular, à presença de xenobióticos no meio aquático incluindo seus mecanismos de ação e identificação de biomarcadores para a utilização em monitoramento ambiental. As interações fisio-adaptativas frente às alterações ambientais como temperatura, concentração de oxigênio no meio aquático e, a toxicidade de xenobióticos no ambiente aquáticos, considerando a tolerância a diferentes substâncias, efeitos no tecido branquial e seu envolvimento dos processos respiratórios e osmorregulatórios; no fígado, rins e sangue e nos processos metabólicos e de detoxificação são as principais ênfases desses estudos. O laboratório conta com instalações físicas (incluindo sala de aclimatação de animais às condições experimentais) para tais estudos.
Grupo Associado - UFPE
Este grupo foi criado em meados de 2007 e conta com um laboratório de pesquisa com infraestrutura para testes comportamentais com peixes e invertebrados aquáticos, bem como para quantificação de biomarcadores bioquímicos clássicos como a acetilcolinesterase e enzimas de biotransformação, sinalizadoras de efeitos deletérios ao nível suborganísmico. O laboratório de Ecotoxicologia aquática terá no início de 2009 um total de 75 m2 de área, onde serão mantidos organismos a serem testados, bem como realizados testes ecotoxicológicos comportamentais com estágios iniciais de desenvolvimento de peixes e invertebrados marinhos. Os objetivos envolvem a avaliação de alterações comportamentais decorrentes da exposição à contaminantes químicos ambientais. Estas alterações podem ser dos tipos adaptativos, que incluem a reação de evasão de peixes dos contaminantes dissolvidos na água, ou maladaptativas, como, por exemplo, a diminuição das habilidades sensoriais como a visão, habilidades de captura de presas ou de fuga de predadores. Nossa estrutura de pesquisa permite a realização de testes em laboratório que geram medidas quantitativas destes aspectos importantes do ciclo de vida, bem como exposições in situ de espécies modelo com posterior quantificação de alguns destes parâmetros bioquímicos e comportamentais. A estrutura para testes comportamentais inclui sistemas digitais de vídeo fixos e portáteis que podem trabalhar com até 16 câmeras simultaneamente. Parâmetros quantificados incluem a atividade natatória de peixes e invertebrados isolados ou durante interações com presas ou predadores. Também são quantificados parâmetros relacionados ao processo de alimentação e fuga de predadores em peixes, que apresentam significativa relevância ecológica para a manutenção das populações. Desta forma, esta abordagem pode validar medidas bioquímicas e/ou fisiológicas de efeitos ao nível suborganísmico como indicadoras prévias de efeitos de maior relevância ecológica. Para tal, parâmetros comportamentais de efeito ao nível de indivíduos são correlacionados com biomarcadores relativamente específicos de certos grupos de contaminantes ambientais, como, por exemplo, a inibição da atividade da acetilcolinesterase causada por carbamatos utilizados na agricultura.