Resumen de Molecular assessment of toxicants in freshwater organisms: Impact of fenoxycarb, tire rubber, and thallium
Los efluentes industriales, agrícolas y urbanos representan una seria amenaza para los ecosistemas de agua dulce en la actualidad. Estos efluentes están cada vez más contaminados debido al incremento reciente de tóxicos como pesticidas, microplásticos o metales. Evaluar el impacto de estos tóxicos a nivel de organismo es esencial para minimizar los daños que estos compuestos podrían causar sobre la población. Por otro lado, el análisis de los efectos a nivel molecular conforma una herramienta crucial, puesto que permite evaluar concentraciones bajas de los tóxicos, las cuales son similares a las encontradas en el medio ambiente. Por este motivo, esta tesis se centra en el impacto molecular del plaguicida Fenoxycarb, las partículas y lixiviados de gomas de neumáticos y el metal talio.
El Fenoxycarb tiene como función principal inhibir el desarrollo de insectos al mimetizar la hormona juvenil; sin embargo, también presenta efectos negativos en especies no diana como los crustáceos. En esta tesis se empleó el molusco Physella acuta para evaluar su efecto a nivel molecular, dada la escasez de investigaciones sobre el impacto de este plaguicida en especies no artrópodas. Mediante PCR en tiempo real se evaluaron los cambios en la actividad transcripcional de cuarenta genes relacionados con diversos procesos biológicos como la respuesta hormonal, la reparación del ADN, detoxificación, la respuesta al estrés, la hipoxia, la transmisión nerviosa, el estrés oxidativo, la apoptosis, los mecanismos epigenéticos, el metabolismo energético y la inmunidad. Además, nueve de los cuarenta genes analizados se describieron por primera vez en P. acuta: MPR, RXR, Hsd17b8, ERR, GalR2, PARP1, lkBa, XRCC3 y HSP70B2. Los resultados mostraron que el impacto del Fenoxycarb en esta especie es débil, produciendo sutiles modificaciones en los sistemas nervioso e inmunitario a concentraciones relevantes para el medio ambiente.
En esta tesis también se evaluó el impacto de las gomas de los neumáticos en el mosquito de agua dulce Chironomus riparius. El desgaste de los neumáticos produce la liberación de partículas que alcanzan los ecosistemas de agua dulce a través de la escorrentía de aguas pluviales, lixiviando los aditivos que las componen. Tanto las partículas como los lixiviados afectan negativamente a estos ecosistemas. Con el fin de analizar los efectos de ambos a nivel molecular, treinta y siete genes pertenecientes a diferentes procesos biológicos (regulación endocrina, detoxificación, respuesta al estrés, hipoxia, reparación del ADN, inmunidad y estrés oxidativo) fueron evaluados. Además, las actividades enzimáticas de las enzimas GST y catalasa fueron evaluadas. Según los resultados obtenidos, la toxicidad inducida por los lixiviados fue significativamente mayor que la inducida por las partículas, principalmente aumentando la expresión de genes relacionados con estrés.
Por último, los efectos del metal talio fueron evaluados en tres invertebrados de agua dulce: el insecto Chironomus riparius, el gasterópodo Physella acuta y el platelminto Girardia tigrina. Con el objetivo de obtener una visión integrada del impacto del talio, se analizaron tanto parámetros tradicionales como moleculares. Los resultados mostraron que niveles ambientales de talio no suponen una amenaza para la supervivencia de ninguna de las tres especies, aunque producen efectos subletales tales como el retraso de la eclosión en P. acuta y el bloqueo de la regeneración en G. tigrina. A nivel molecular, se analizaron las actividades enzimáticas de las enzimas GST, AChE y catalasa en los tres organismos de agua dulce y el perfil transcripcional de veinte genes en C. riparius. La actividad de la AChE fue alterada por el Tl en G. tigrina, pero esta alteración no se vio reflejada en cambios en su movimiento. Por último, el impacto de las concentraciones ambientales de talio sobre C. riparius fue leve, aunque se sugirieron posibles efectos a largo plazo que requieren investigaciones adicionales.
