Estudio de los efectos del bisfenol a como disruptor endocrino en la regulación iónica en zebrafish (danio rerio), a través del estudio de células adenohipofisarias y branquiales
- Autores: María Isabel Barasona Carmona
- Directores de la Tesis: Rosario Moyano Salvago (dir. tes.), Ana Maria Molina Lopez (codir. tes.)
- Lectura: En la Universidad de Córdoba (ESP) ( España ) en 2018
- Idioma: español
- Tribunal Calificador de la Tesis: Alfonso Martínez Galisteo (presid.), Francisco Soler Rodríguez (secret.), Antonio Gázquez Ortiz (voc.)
- Programa de doctorado: Programa de Doctorado en Biociencias y Ciencias Agroalimentarias por la Universidad de Córdoba
- Materias:
- Enlaces
- Tesis en acceso abierto en: Helvia
- Resumen
RESUMEN DE LA TESIS DOCTORAL DE Dª. María Isabel Barasona Carmona El resumen de la tesis para la base de datos Teseo debe ser una presentación de la tesis y tener la extensión suficiente para que quede explicado el argumento de la tesis doctoral. El formato debe facilitar la lectura y comprensión del texto a los usuarios que accedan a Teseo, debiendo diferenciarse las siguientes partes de la tesis:
1. Introducción o motivación de la tesis El Bisfenol A (BPA) es uno de los productos químicos producido en mayor volumen en el mundo. Es comúnmente utilizado como un componente de plásticos y envases de alimentos, y puede actuar como xenoestrógeno en animales y humanos. Tiene una actividad endocrina que, debido a su parecido estructural con las hormonas tiroideas, es capaz de desencadenar, en células diana, una respuesta semejante a la de las hormonas endógenas, o de inhibir esta respuesta ejerciendo un efecto antagónico.
Por otro lado, se ha descrito que el BPA provoca modificaciones en las branquias, y las células cloro sufren modificaciones severas. Las células prolactínicas regulan el balance osmótico, estimulando procesos relacionados con la adaptación a agua dulce de las branquias, riñón e intestino. Estos tipos de alteraciones en las células prolactínicas podrían reflejarse en modificaciones en las células cloro. Muchos estudios revelan la participación de las células prolactínicas en la regulación iónica de las branquias, debido a esto, las modificaciones graves en las células cloro pueden inducir una reacción paliativa de las células prolactínicas.
Con la finalidad de investigar en profundidad la toxicidad del BPA, nuestro objetivo ha sido el de evaluar los efectos del BPA en la regulación iónica mediante el estudio de las branquias y de las células cloro y su posible relación con las células prolactínicas mediante evaluación histológica tras 14 días de exposición a BPA.
2.Contenido de la investigación Un total de 60 machos de pez cebra (Danio rerio) de 16 semanas, fueron usados para llevar a cabo este estudio. Los animales fueron distribuidos aleatoriamente en 5 grupos (n=12/grupo), un grupo control, y cuatro grupos tratados que fueron expuestos durante 14 días (Guía OCDE No.204) a concentraciones graduales (1, 10, 100 y 1000 µg/L) de BPA. Tras dos semanas de exposición, los peces cebra fueron sacrificados con una sobredosis de solución anestésica de tricaina metanosulfonada tamponada con bicarbonato sódico, e inmediatamente después, se tomaron muestras de branquia e hipófisis para su análisis histológico y la determinación de los niveles de BPA presente en los animales.
Los niveles de BPA se determinaron mediante la técnica LC-MS/MS y para la evaluación estructural y ultraestructural, las muestras fueron procesadas de manera rutinaria para microscopía óptica y electrónica.
Al analizar las muestras observamos como en los peces expuestos se produce una acumulación del BPA en los tejidos, existiendo una correlación entre estos niveles de BPA, y la concentración de BPA a la que estuvieron expuestos. Estas diferencias son estadísticamente significativas al comparar el último lote de estudio (1000 µg/l) con respecto al control y al resto de lotes.
En el estudio estructural y ultraestructural observamos como los animales, tanto del grupo control como los animales expuestos a la menor concentración de BPA mostraron imágenes aparentemente normales tanto en branquias como en hipófisis.
En el grupo de 10 µg/L durante la evaluación de la hipófisis, se observaron como las células prolactínicas de este grupo difieren de las del grupo control, presentando un incremento de su actividad viéndose incrementado también el número de gránulos de secreción presente en las mismas. Durante el análisis de las branquias se observaron un inicio de alteraciones, mostrándose modificaciones vasculares en el conjunto de lamelas, estando la mayoría de su capilares hiperémicos.
Los animales expuestos a 100 µg/L de BPA mostraron unas células prolactínicas con dos formas funcionalmente diferentes. En primer lugar unas células muy similares a las del grupo anterior con una disminución de densidad de gránulos y en segundo lugar, una forma, que se caracterizó morfológicamente por ser una célula endocrina con abundantes organoides formadores de los gránulos. Pero lo que define a estas células, fue la existencia de autofagosomas a modo de figuras de mielina, que se formaron fundamentalmente de los gránulos más centrales, y que hizo pensar en una autodestrucción de la hormona en el seno de la granulación. En este grupo de estudio se encontraron modificaciones vasculares muy graves en todo el conjunto branquial. Las modificaciones se presentaron en el lecho vascular, con hiperemia generalizada, destacándose la presencia de un edema, que llegó a separar el epitelio de revestimiento de las lamelas respiratorias, con el lecho vascular.
Por último, los animales expuestos a la mayor concentración de BPA, mostraron unas células prolactínicas dispuestas también de dos tipos diferentes, pero más definidas, por una parte células aparentemente funcionales, y un segundo tipo que ya no solo modificó sus gránulos de secreción, sino que comenzó a mostrar signos morfológicos de células en vía de degeneración. Por último, a nivel branquial las alteraciones que aparecieron en este último grupo de experimentación, fueron aún más evidentes, tanto las vasculares como las de la regulación iónica. Todos los vasos sanguíneos se encontraron hiperémicos, haciéndose más evidente el edema, que afectó tanto a las lamelas principales como a las respiratorias. Las células de cloro aumentaron destacándose una vacuolización en todo el citoplasma.
3.Conclusión En conclusión, nuestros resultados indican que la exposición al BPA produce modificaciones en las células de cloro que se intensificaron a medida que se incrementó la concentración de exposición. Estas modificaciones desencadenan una serie de alteraciones en las células prolactínicas que intentarían compensar esa hipofuncionalidad de las células de cloro, para tratar de mantener un funcionamiento branquial adecuado y garantizar así la regulación iónica. En los grupos de mayor concentración de exposición al BPA fueron tan severas las alteraciones circulatorias y la degradación de las células cloro que fue imposible su compensación por parte de las células prolactínicas, siendo esta la principal causa de la involución funcional de estas células hipofisarias. Deduciéndose, por tanto, que el BPA afectaría al sistema branquial de una forma tan severa que, al no poder ser compensada su acción a nivel hipofisario, la regulación iónica se podría ver afectada.
4. Bibliografía MANERA, M., GIARI, L., DEPASQUALE, J., DEZFULI, B., European sea bass gill pathology after exposure to cadmium and terbuthylazine: expert versus fractal analysis Journal of Microscopy vol: 261 (3) pp: 291-299 MARCATO, A., YABUKI, A., FONTANETTI, C (2014) Nickel exposure promotes osmoregulatory disturbances in Oreochromis niloticus gills: histopathological and energy dispersive spectrometry analysis. Environmental Science and Pollution Research International Nov; 21(22): 13095-102.
MOHAMMED, F., ELSHAER, F., KHALAF-ALLAH, H., BAKRY, S (2013) Histopathological Alterations in Gills of Some Poecilid Fishes after Exposure to Bisphenol A World Journal of Fish and Marine Sciences vol: 5 (6) pp: 693-700 RAMOS, J., VARAYOUD, J., KASS, L., RODRIGUEZ, H., COSTABEL, L., MUÑOZ-DE-TORO, M., LUQUE, E (2003) Bisphenol A Induces Both Transient and Permanent Histofunctional Alterations of the Hypothalamic-Pituitary-Gonadal Axis in Prenatally Exposed Male Rats Endocrinology vol: 144 (7) pp: 3206-3215.
STOKER, T., ROBINETTE, C., BRITT, B., LAWS, S., COOPER, R (1999) Prepubertal Exposure to Compounds That Increase Prolactin Secretion in the Male Rat: Effects on the Adult Prostate Biology of Reproduction vol: 61 (6) pp: 1636-1643.
VELASCO-MARINERO, E., HERRERO-PAYO, J., CARRETERO-GONZALEZ, J (2011) Changes in pituitary and prolactin cells of Wistar rats after two dental fillings with bisphenolic resins.Archives of oral biology 2011 vol: 56 (6) pp: 592-8
