Estudio de caso: Efectos moleculares y biomarcadores
Bioacumulación de BDE-47 y efectos sobre biomarcadores moleculares acetilcolinesterasa, glutatión-S-transferasa y glutatión peroxidasa en Mytilus galloprovincialis mejillones
Resumen
Mejillones, Mytilus galloprovincialis mostró una alta capacidad de bioacumulación cuando se expuso a tetrabromodifenil éter a base de agua, con un factor de bioconcentración de 0,900 L Kg-1 peso húmedo y tasas de recuperación lentas en agua de mar limpia
Se realizaron experimentos de cinética y concentración-respuesta midiendo el mejillón expuesto a las actividades de tres biomarcadores moleculares
Glutatión peroxidasa (GPx)
Acetilcolinesterasa (AChE)
Glutatión S- transferasa (GST)
Introducción
PBDE
Debido a su alta persistencia, alto potencial de bioacumulación y
toxicidad tanto para los humanos como para la vida silvestre, la
liberación de PBDE fue regulada recientemente en muchos países
Mejillones
Organismos sésiles
Pueden estar expuestos a grandes cantidades
de contaminantes químicos
Son capaces de acumular y tolerar altas concentraciones de muchos contaminantes orgánicos e inorgánicos en sus tejidos.
GST
Desempeñan un papel protector contra el estrés oxidativo al catalizar una actividad de glutatión peroxidasa independiente del selenio
Es un biomarcador adecuado para monitorear la contaminación química en ecosistemas costeros marinos altamente productivos
Enzimas de desintoxicación de fase II implicadas en la conjugación y desintoxicación de compuestos orgánicos.
Objetivo del presente trabajo fue determinar la bioacumulación potencial y sus parámetros cinéticos del BDE-47 a base de agua en mejillones expuestos.
Materiales y métodos
Se aclimataron durante una semana antes de la exposición se realizó en tanques de vidrio de 30 L con 20 mejillones por tanque , a temperatura constante (15 C)
Los tanques de exposición se airearon continuamente , se filtraron el aire.
Se recogieron mejillones de entre 40 y 45 mm de largo de una zona virgen de la parte exterior de la Ría de Vigo
Experimento de cinética
Se expusieron más de 450 mejillones durante 30 días a
soluciones experimentales que contenían 8 µg L⁻1 de
BDE-47, seguido de un período de depuración de 10 días
Experimento de concentración-respuesta
Se expusieron más de 240 mejillones durante 30 días a soluciones experimentales que contenían 2, 4, 8 y 15 µg L⁻1 de BDE-47.
Se tomaron treinta individuos de cada grupo experimental en cada momento de muestreo.
Las branquias de 24 mejillones se disecaron y procesaron
para el análisis de biomarcadores posterior.
Análisis químicos en agua y mejillones
Extracción Soxhlet utilizando una mezcla de disolventes de n-hexano: diclorometano (1: 1) durante 8 h.
Los lípidos se eliminaron del extracto usando una columna de cromatografía sobre alúmina desactivada al 6%, siendo n-hexano el eluyente, y se fraccionaron en una columna de gel de sílice activada con isooctano como eluyente.
Las muestras de agua destinadas al análisis de BDE-47 se
extrajeron con hexano, se secaron sobre sulfato de sodio y se concentraron en un evaporador de vacío.
La concentración y composición de los congéneres de los PBDE se determinaron mediante GC-MS
Todos los pasos se realizaron bajo un sistema de aseguramiento de la calidad que se verificaba periódicamente mediante la participación en ejercicios interlaboratorios
Análisis de biomarcadores
Se homogeneizaron con un Ultra-Turrax
Determinación espectrofotométrica de la actividad de las enzimas GST, GPx y AChE
GST y GPx en las branquias.
La actividad de GPx se midió en un sistema de enzimas acopladas donde la glutatión reductasa consume NADPH para convertir la forma de glutatión oxidado (GSSG) en su forma reducida (GSH)
Resultados
Bioacumulación de mejillones
Rápida disminución después de 24 h
Las concentraciones de BDE-47 en los tejidos de los
mejillones medidas antes de la exposición fueron de 0,018 l g
El análisis de las muestras de agua reveló que las concentraciones iniciales de BDE-47 en los experimentos de dosis-respuesta fueron del 73 al 97%.
Después de solo 48 h de exposición, la concentración de BDE-47 fue de 8960 l g Kg en mejillones expuestos a 8 l g L- 1.
La cinética de la bioacumulación fue descrita con precisión por la Ec, y los parámetros fueron estadísticamente significativos.
La absorción de BDE-47 fue aproximadamente lineal con el tiempo hasta los 20 días de exposición.
Análisis de biomarcadores
Se observó una inhibición significativa de la actividad de la AChE a los 2, 9, 20 y 30 días
Después de 10 días de depuración , la actividad enzimática aumentó 2 veces su valor
Los animales expuestos mostraron una actividad de GST significativamente menor que los controles de DMSO correspondientes después de 20 y 30 días
En este caso, después de 10 días de depuración, los niveles de actividad de GST permanecieron bajos, pero se observó el mismo patrón en el control y no se observaron diferencias significativas
La actividad de GPx en los mejillones expuestos a BDE fue significativamente más baja que en los controles con DMSO después de 20 y 30 días de exposición, pero se recuperó hasta valores no significativamente diferentes de los del control después del período de depuración de 10 días