Evaluación del efecto de exposición a los antimicrobianos ciprofloxacina, sulfadiazina y trimetoprima en la dorada (Sparus Aurata)
- Autores: Ronield Elias Fernandez Rodriguez
- Directores de la Tesis: Miriam Hampel (dir. tes.)
- Lectura: En la Universidad de Cádiz ( España ) en 2024
- Idioma: español
- Tribunal Calificador de la Tesis: Amparo Torreblanca Tamarit (presid.), Olivia Campana (secret.), Juan B. Ortiz Delgado (voc.)
- Programa de doctorado: Programa de Doctorado en Gestión y Conservación del Mar por la Universidad de Cádiz
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- Resumen
Como resultado del continuo desarrollo de nuevas sustancias sintéticas, la presencia de contaminantes emergentes en entornos marinos se ha convertido en un problema a nivel mundial, pudiendo afectar los organismos que viven en ellos. En la actualidad, un grupo de contaminantes emergentes que está recibiendo mucha atención por la comunidad científica, debido a su continua introducción y persistencia en el medio ambiente, son los antimicrobianos. Estos compuestos son capaces de inhibir el crecimiento o destruir a organismos como las bacterias, hongos, parásitos y virus y son usados ampliamente en humanos y animales con fines preventivos y terapéuticos. Su alto consumo y limitada absorción en los organismos han ocasionado que se encuentren ahora en las diferentes matrices ambientales debidos a los procesos de elaboración, consumo y excreción. Una vez eliminados de los organismos, éstos compuestos llegan a las aguas receptoras con o sin tratamiento previo en estaciones de tratamiento de aguas residuales llegando a estar presentes en aguas superficiales, costeras e incluso de consumo en concentraciones en el rango de los ng-g L-1. A pesar de su presencia en un gran número de matrices ambientales, éstas sustancias no son reguladas en la mayoría de los casos y los esfuerzo con el fin de monitorizar y alertar sobre el uso de los antimicrobianos se han centrado principalmente en combatir el aumento de la resistencia de las bacterias a los antibacterianos, mientras que la información sobre su impacto toxicológico sobre los organismos acuáticos es muy escasa. Normalmente las bajas concentraciones de los antimicrobianos detectadas en los ambientes acuáticos no producen mortalidad, sin embargo, son capaces de producir efectos a nivel subletal, y la exposición crónica podría producir efectos negativos a nivel fisiológico en los organismos a largo plazo. En este contexto, la mayoría de las técnicas experimentales utilizadas en la actualidad muestran resultados limitados y se basan principalmente en exposiciones agudas a altas concentraciones y no se evalúa la exposición a concentraciones bajas y de forma crónica. Aunque estas pruebas de toxicidad aguda son de gran importancia no reflejan el comportamiento real de los ecosistemas acuáticos. Por tal razón, es necesario ir más allá de las pruebas tradicionales, ya que probablemente los efectos no muestren cambios notables en la salud de los organismos, debido a que son cambios sutiles que se hacen notorios con el tiempo. Debido a esto, es necesario la detección temprana de los efectos de exposición que ocurren a un menor nivel de organización de estos mediante el uso de herramientas moleculares. Además, estas respuestas podrían ser utilizadas para el desarrollo de biomarcadores específicos que indiquen afecciones fenotípicas (crecimiento, reproducción, entre otros) a partir de la evaluación de los efectos a nivel molecular en los organismos expuestos.
El objetivo de la presente tesis doctoral es ampliar la información existente sobre la ocurrencia y efectos de exposición de los antimicrobianos sobre los organismos marinos. En la primera parte de esta memoria se recopiló información sobre el uso, liberación y concentraciones de antimicrobianos en el medio ambiente y sus efectos en organismos acuáticos en general para la elección de los antibióticos de interés en nuestro estudio (ciprofloxacina (CIP), sulfadiazina (SULF) y trimetoprima (TRIM)), así como las concentraciones de exposición a las que suelen ocurrir en los ambientes acuáticos. En la segunda y tercera parte, se evaluó el efecto de exposición a estos compuestos antimicrobianos, sobre la concentración de metabolitos, la actividad de biomarcadores enzimáticos y la expresión de genes asociados al estrés y el crecimiento, así como el perfil proteico utilizando la dorada, Sparus aurata, como organismo marino representativo. Para ello, especímenes de la dorada, fueron expuestos a concentraciones de 5.25 ± 2.11 g L1 para CIP, 3.87 ± 2.73 g L1 para SULF y 25.72 ± 10.82 g L1 para TRIM durante 21 días en un sistema de flujo semicontinuo. En los resultados obtenidos se observaron mayores efectos en los organismos expuestos a CIP, en el cual biomarcadores enzimáticos asociados al estrés oxidativo y genes pertenecientes a los ejes Hipotálamo-Pituitaria-Interrenal e Hipotálamo-Pituitaria-Tiroides fueron afectados. De igual forma, se moduló la expresión de proteínas en el hígado después de la exposición a todos los tratamientos de forma individual y en el cerebro después de la exposición a SULF, donde múltiples vías se vieron afectadas (síntesis de proteínas, el metabolismo energético, síntesis de ADN y ARN, el citoesqueleto y el metabolismo de los aminoácidos). Estos resultados sugieren que S. aurata es vulnerable a concentraciones ambientalmente relevantes de los compuestos antimicrobianos seleccionados.
