Avances en la caracterización del perfil toxicológico de cianotoxinas y evaluación de posibles interacciones

• Autores: Antonio Casas Rodríguez
• Directores de la Tesis: Ana María Cameán Fernández (dir. tes.), Ángeles Mencía Jos Gallego (dir. tes.)
• Lectura: En la Universidad de Sevilla ( España ) en 2025
• Idioma: español
• Número de páginas: 399
• Títulos paralelos:
  • Advances in the Characterization of the Toxicological Profile of Cyanotoxins and Evaluation of Potential Interactions
• Enlaces
  • Tesis en acceso abierto en: Idus
• Resumen

  • La tesis doctoral "Avances en la Caracterización del Perfil Toxicológico de Cianotoxinas y Evaluación de Posibles Interacciones" de Antonio Casas Rodríguez, de la Universidad de Sevilla, aborda la creciente amenaza para la salud pública y ambiental que suponen las cianotoxinas, como la cilindrospermopsina (CYN) y las microcistinas (MCs). La proliferación de floraciones de cianobacterias, exacerbada por el cambio climático y la eutrofización, contamina fuentes de agua y alimentos, y la coexistencia de estas toxinas con otros contaminantes como los metales añade complejidad a la evaluación de riesgos. Este trabajo se ha centrado en profundizar en el perfil toxicológico de estas cianotoxinas, con especial énfasis en la CYN, mediante un enfoque multidisciplinar que aplica metodologías de nuevo enfoque (NAM), abarcando desde su estabilidad en alimentos y toxicocinética, hasta sus efectos inmunotóxicos, neurotóxicos y de disrupción endocrina, tanto de forma individual como en mezclas. Entre los principales hallazgos, se evaluó la estabilidad de CYN y MCs en lechuga y espinaca bajo refrigeración y congelación, demostrando que la estabilidad depende de la matriz vegetal, el tipo de toxina, las condiciones de almacenamiento y la presencia simultánea de otras toxinas, lo cual tiene importantes implicaciones para la seguridad alimentaria. En el área de toxicocinética, se desarrolló por primera vez un método basado en espectroscopía de masas con imagen (MALDI-MSI) para caracterizar la distribución espaciotemporal de la CYN en tejidos de rata, observándose una concentración máxima en el quimo intestinal a las 2 horas de la exposición; además, la CYN indujo alteraciones en el perfil lipídico del intestino, lo que se correlaciona con la desestabilización de membranas y el estrés oxidativo. En cuanto a la inmunotoxicidad, estudios in vitro demostraron que la CYN induce citotoxicidad en células inmunes humanas (linfocitos T Jurkat y monocitos THP-1), inhibe la diferenciación de monocitos a macrófagos, induce perfiles de muerte celular diferenciales (necrosis y apoptosis) y modula la expresión de citoquinas proinflamatorias. Respecto a la neurotoxicidad, utilizando modelos avanzados in vitro como células progenitoras neuronales (NPCs) y BrainSpheres 3D, se demostró que la CYN es citotóxica y altera la expresión de genes neuronales, de estrés oxidativo e inflamatorios, mientras que la MC-LR no mostró citotoxicidad en NPCs. En el campo de la disrupción endocrina, ensayos in vitro (según guías OCDE) revelaron que la MC-LR posee una débil actividad agonista y antagonista sobre el receptor de estrógenos (RE), mientras que la CYN actuó únicamente como antagonista del RE, sin que ninguna mostrara actividad significativa sobre el receptor de andrógenos (RA). Los ensayos in vivo (uterotrófico y Hershberger) no confirmaron una actividad estrogénica o androgénica directa, pero sí identificaron otras alteraciones endocrinas como efectos de la MC-LR sobre los niveles de progesterona y testosterona, y un potencial de ambas toxinas para alterar el sistema tiroideo. Finalmente, se estudiaron las interacciones con metales, observando que las mezclas binarias de CYN con arsénico (As) o cadmio (Cd) en células inmunes mostraron mayor citotoxicidad general, con interacciones complejas (predominantemente antagónicas) y que los efectos endocrinos de las mezclas sobre el RE fueron impulsados por la actividad individual de As y Cd. En conjunto, esta tesis doctoral aporta un conocimiento novedoso sobre el perfil toxicológico de CYN y MC-LR, identificando nuevas dianas y mecanismos de toxicidad, y subraya la complejidad de sus efectos y la importancia de evaluar las exposiciones a mezclas para una evaluación de riesgos más precisa.