Ecotoxicología. El efecto de contaminantes en especies acuáticas

Evaluar el efecto de contaminantes en los ecosistemas es tarea de la ecotoxicología, un área de la toxicología que mide qué ocurre con los organismos expuestos a contaminantes, cómo éstos influyen en el desarrollo embrionario de las especies, cuáles son sus efectos a nivel teratogénico y el tipo de mortalidades ocasionadas por ellos.

Cuando se libera un contaminante al ambiente va a tener una partición, la cual estará relacionada con sus propiedades físicoquímicas. Algunas de estas partes encontrarán un sitio en el ecosistema en donde se quedarán, ya sea en el suelo, los sedimentos, el agua o la atmósfera, y en algún momento entrarán en contacto con flora y fauna.

En la Unidad de Química en Sisal, que es parte de la Facultad de Química de la UNAM, estudian el grado de exposición y el efecto que están teniendo los contaminantes en distintos organismos acuáticos como el guayacón yucateco (Gambusia yucatana), el guppy de vela (Poecilia velfiera) y el pulpo rojo (Octopus maya). Para ello miden ciertos biomarcadores presentes en las especies estudiadas.

La doctora Gabriela Rodríguez Fuentes, de la Unidad de Química, explica que cuando los contaminantes entran en contacto con flora y fauna , evalúan, a través de biomarcadores, sí el organismo estuvo expuesto a algún contaminante.

“El término que se utiliza en ecotoxicología para lo que medimos es el de biomarcador, el cual va a ser una respuesta biológica que vamos a adherir a nuestro organismo y que nos va a dar una idea del grado de exposición y del efecto que está teniendo al contacto con estos contaminantes”, detalla la investigadora.

Estudios en Gambusia yucatana

Los biomarcadores se miden a diferentes grados de niveles de organización; en particular, los investigadores de la Unidad de Química los miden a nivel de suborganismo, ya que cualquier efecto que puedan medir en la población acuática estudiada inició con la interacción del compuesto contaminante y la célula del organismo al que ingresó.

“A nivel suborganismo vamos a tener una alerta temprana de lo que es la exposición si el organismo no puede deshacerse del contaminante que ingresó o si sigue expuesto a éste lo que tenemos a nivel suborganismo va a ir escalando y vamos a poder medir cosas que se van a manifestar en el organismo, cuestiones a nivel histológico, a nivel bioenergénito y a nivel reproductivo”, expuso.

Además, si hay un daño mayor provocado por el contaminante y el organismo no puede funcionar correctamente se verán daños en su crecimiento y repercusiones a nivel poblacional y de estructura del ecosistema.

Una de las especies con las que trabajan, de la mano de la doctora Gabriela Rodríguez Fuentes, es el guayacón yucateco o Gambusia yucatana, la cual fue seleccionada como especie centinela, es decir, aquella que les va a permitir saber si hay o no un daño en el ecosistema.

Los investigadores partieron de estudiar si era posible identificar cambios en diferentes biomarcadores presentes en Gambusia yucatana, como consecuencia de ciertos contaminantes y relacionar estas modificaciones con la presencia de éstos en los cenotes de Yucatán, que es donde habita dicha especie.

• Los peces del género Gambusia ya habían sido utilizados anteriormente como organismos bioindicadores; son abundantes, son omnívoros, viven en la columna de agua, están ampliamente distribuidos en la península de Yucatán y son eurihalinos, es decir, pueden estar en aguas en condiciones dulces y en aquellas que tienen una influencia de agua salina.

Los científicos trabajan en el anillo de cenotes que se ubican a lo largo de la península de Yucatán. Cuentan con siete estaciones de donde extraen peces silvestres, además toman muestras de agua y de sedimento, con el objetivo de estudiar si en los peces había la presencia de algunos contaminantes.

Presencia de contaminantes y su efecto en el ecosistema

Uno de los primeros biomarcadores que estudiaron en estos peces es el citocromo P450 1A (CYP4501A); a través de él es posible detectar la exposición a contaminantes como los hidrocarburos poliaromáticos (PAHs), las dioxinas y los policlorobifenilos (PCBs).

“Estos tres grupos de contaminantes son sumamente tóxicos, son teratogénicos y varios de ellos han sido reportados como carcinogénicos”, expuso la investigadora.

Durante dos años realizaron un muestreo y correlacionaron las concentraciones de PAHs de alto y bajo peso molecular tanto en agua como en sedimento con el biomarcador CYP4501A que midieron en hígado y en músculo de los organismos acuáticos.

En organismos de dos de sus estaciones encontraron una mayor presencia de las concentraciones de algunos hidrocarburos de bajo peso molecular, lo cual pueden relacionarlo con que en dichos lugares se producen quemas que son uso y costumbre de la zona.

“Cada que va a empezar el ciclo de agrícola entonces queman todo y todos estos contaminantes pasan de la atmósfera al agua y del agua pasaron al pececito”, destaca la doctora s Rodríguez Fuentes.

También han trabajado con el biomarcador vitelogenina (proteína involucrada en la formación de la yema de huevo), cuya expresión es regulada por la hormona estradiol. Explica que si encuentran esta proteína en machos, es una alerta temprana de la exposición a sustancias alteradoras endócrinas que se hacen pasar por estradiol y que desencadenan procesos celulares exclusivos de las hembras.

La investigadora relata que aunque la vitelogenina presenta altos niveles de expresión en machos en una de sus estaciones en particular, no se relaciona con los plaguicidas organoclorados cuantificados en sedimento.

“Esta zona se caracteriza por la presencia de ranchos, y una de las hipótesis que vamos a explorar en los siguientes proyectos que tengamos es la presencia de algunos fitoestrógenos que se están produciendo como producto secundario de lo que excreta el ganado en esta zona”, concluye.