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| FOTO: CONICET Fotografía/ Rayelen Baridon |
Es la madrecita de agua, que hasta ahora nunca se había empleado para identificar derivados del petróleo. El estudio de especialistas del CONICET, que se validó en dos canales que rodean al Polo Petroquímico local, convierte a la especie en un instrumento de monitoreo ambiental
Su sigla es EROD y es la enzima cuya actividad se evaluó en madrecitas de agua (Cnesterodon decemmaculatus), un pez pequeño nativo de Sudamérica frente a la exposición a hidrocarburos en un estudio científico a cargo de especialistas del CONICET publicado recientemente en la revista Science of the Total Environment. Allí, luego de que los ensayos de laboratorio evidenciaron una respuesta biológica exacerbada, la investigación se trasladó al Polo Petroquímico del Gran La Plata y analizó si lo mismo se veía en los individuos en su medio natural.
No solo se confirmó, sino que el equipo midió con precisión cada uno de los cambios observados a nivel de distintos tejidos, y esos valores servirán a partir de ahora como parámetros para detectar la presencia de este tipo de compuestos en los diversos cuerpos de agua en que habita este animal.
“Nuestro grupo trabaja en ecotoxicología acuática, y en ese marco este estudio se propuso analizar la respuesta biológica de EROD como biomarcador, una sustancia utilizada a modo de indicador, en este caso, específicamente de exposición a un tipo de hidrocarburos llamados aromáticos policíclicos (HAPs)”, relata Pedro Carriquiriborde, investigador del CONICET en el Centro de Investigaciones del Medioambiente (CIM, CONICET-UNLP-CICPBA) y uno de los autores de la investigación.
“Nuestro grupo trabaja en ecotoxicología acuática, y en ese marco este estudio se propuso analizar la respuesta biológica de EROD como biomarcador, una sustancia utilizada a modo de indicador, en este caso, específicamente de exposición a un tipo de hidrocarburos llamados aromáticos policíclicos (HAPs)”, relata Pedro Carriquiriborde, investigador del CONICET en el Centro de Investigaciones del Medioambiente (CIM, CONICET-UNLP-CICPBA) y uno de los autores de la investigación.
El primer paso fue en el laboratorio, donde observaron la actividad de la enzima frente a distintas concentraciones de un HAP en hembras y machos adultos, y en juveniles.
Además, se hicieron ensayos para ver cuán rápido respondía y cómo iba evolucionando la actividad de EROD a lo largo del tiempo de exposición, y pruebas de depuración buscando observar cuánto tardaba la enzima en volver a sus valores normales una vez que se retiraba el HAP del agua. “Una mayor inducción, es decir aumento de actividad, fue observada en hígado y branquias, y también en músculo.
Además, se hicieron ensayos para ver cuán rápido respondía y cómo iba evolucionando la actividad de EROD a lo largo del tiempo de exposición, y pruebas de depuración buscando observar cuánto tardaba la enzima en volver a sus valores normales una vez que se retiraba el HAP del agua. “Una mayor inducción, es decir aumento de actividad, fue observada en hígado y branquias, y también en músculo.
De todos los individuos, las hembras son las que muestran niveles más elevados, pero tiene que ver con que es más grande de tamaño”, explica Gabriela Rabuffetti, becaria del CONICET en el CIM y primera autora del trabajo, y continúa: “Otro punto interesante es que se observó una respuesta incrementada en los embriones, que se desarrollan en el vientre materno puesto que la madrecita es un pez vivíparo. Esto muestra que hay una transferencia del contaminante de la madre a las crías, situando a la especie como un buen modelo para evaluar este fenómeno”.
Al complementar las pruebas de laboratorio con peces colectados del ambiente, concretamente de los canales Este y Oeste circundantes al Polo Petroquímico del Gran La Plata, los resultados fueron comparables. “En este caso observamos individuos juveniles y verificamos que muestran la misma actividad aumentada de EROD en comparación con peces de la misma especie que habitan en el arroyo Espinillo, ubicado cerca del camino a la localidad de Magdalena y mucho mejor conservado a nivel ambiental”, detalla Rabuffetti. La investigación, además, mostró que en los individuos que habitan las aguas cercanas al complejo industrial, y que por ende están expuestos crónicamente a hidrocarburos, los peces no se insensibilizan y EROD se sigue expresando todo el tiempo de forma exacerbada. “No es que en algún momento se genera un mecanismo de tolerancia en la respuesta de la enzima y se desarrolla una resistencia, sino que, mientras continúa la exposición, la respuesta estará exaltada durante toda la vida”, añade la experta.
¿Y qué consecuencias puede tener una expresión exacerbada de esta enzima en los órganos observados? “EROD participa en la biotransformación de un conjunto de moléculas del metabolismo normal, como por ejemplo los esteroides derivados del colesterol, que son modificados en varios precursores de hormonas sexuales, como el estradiol y la testosterona. De verse alterado este proceso, podría impactar sobre funciones reproductivas”, desarrolla Carriquiriborde. “Pero, además –continúa el científico– también metaboliza sustancias no naturales, a las que puede procesar y eliminar o, por el contrario, transformar en elementos más tóxicos”. Así, la inducción de esta enzima en peces está relacionada indirectamente con anomalías en el ADN que pueden derivar en distintas disfunciones biológicas como la formación de tumores.
“Los biomarcadores son un buen complemento de las mediciones químicas, ya que estas últimas permiten detectar la presencia de sustancias químicas en el medio, pero no indican si pueden ser absorbidas e incorporadas por los seres vivos y causarles algún daño en su organismo. De esta manera, es posible detectar efectos biológicos antes de que sean irreversibles”, enfatizan la y el especialista. Según explican, la actividad de esta misma enzima en otros animales ya se utiliza como indicador de contaminación por hidrocarburos en otros países, pero aquí lo interesante es haber logrado la caracterización del biomarcador en una especie nativa, abundante, fácil de capturar y muy tolerante a la contaminación. Hasta el momento, aseguran, la respuesta de EROD en este pez no había sido utilizada en estudios de ecotoxicología para identificar contaminación por hidrocarburos en Argentina, Brasil o Uruguay, donde se distribuye. “El aporte práctico es haber validado a la madrecita de agua como una herramienta de monitoreo ambiental, que ahora sabemos puede actuar como una excelente especie centinela”, dicen para concluir.
Al complementar las pruebas de laboratorio con peces colectados del ambiente, concretamente de los canales Este y Oeste circundantes al Polo Petroquímico del Gran La Plata, los resultados fueron comparables. “En este caso observamos individuos juveniles y verificamos que muestran la misma actividad aumentada de EROD en comparación con peces de la misma especie que habitan en el arroyo Espinillo, ubicado cerca del camino a la localidad de Magdalena y mucho mejor conservado a nivel ambiental”, detalla Rabuffetti. La investigación, además, mostró que en los individuos que habitan las aguas cercanas al complejo industrial, y que por ende están expuestos crónicamente a hidrocarburos, los peces no se insensibilizan y EROD se sigue expresando todo el tiempo de forma exacerbada. “No es que en algún momento se genera un mecanismo de tolerancia en la respuesta de la enzima y se desarrolla una resistencia, sino que, mientras continúa la exposición, la respuesta estará exaltada durante toda la vida”, añade la experta.
¿Y qué consecuencias puede tener una expresión exacerbada de esta enzima en los órganos observados? “EROD participa en la biotransformación de un conjunto de moléculas del metabolismo normal, como por ejemplo los esteroides derivados del colesterol, que son modificados en varios precursores de hormonas sexuales, como el estradiol y la testosterona. De verse alterado este proceso, podría impactar sobre funciones reproductivas”, desarrolla Carriquiriborde. “Pero, además –continúa el científico– también metaboliza sustancias no naturales, a las que puede procesar y eliminar o, por el contrario, transformar en elementos más tóxicos”. Así, la inducción de esta enzima en peces está relacionada indirectamente con anomalías en el ADN que pueden derivar en distintas disfunciones biológicas como la formación de tumores.
“Los biomarcadores son un buen complemento de las mediciones químicas, ya que estas últimas permiten detectar la presencia de sustancias químicas en el medio, pero no indican si pueden ser absorbidas e incorporadas por los seres vivos y causarles algún daño en su organismo. De esta manera, es posible detectar efectos biológicos antes de que sean irreversibles”, enfatizan la y el especialista. Según explican, la actividad de esta misma enzima en otros animales ya se utiliza como indicador de contaminación por hidrocarburos en otros países, pero aquí lo interesante es haber logrado la caracterización del biomarcador en una especie nativa, abundante, fácil de capturar y muy tolerante a la contaminación. Hasta el momento, aseguran, la respuesta de EROD en este pez no había sido utilizada en estudios de ecotoxicología para identificar contaminación por hidrocarburos en Argentina, Brasil o Uruguay, donde se distribuye. “El aporte práctico es haber validado a la madrecita de agua como una herramienta de monitoreo ambiental, que ahora sabemos puede actuar como una excelente especie centinela”, dicen para concluir.
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