Seminari 1 Toxicologia

Seminari de Toxicologia molecular Monitorització de sistemes aquàtics per biomarcadors moleculars La monitorització de contaminants de l’aigua es pot dur a terme a través de diferents mètodes d’anàlisi química, però la de biomarcadors sorgeix de la necessitat de valorar aspectes com són la biodisponibilitat, la bioconcentració o la biomagnificació, és a dir, l’efecte dels contaminants en la interacció amb els organismes vius. Aquesta monitorització de biomarcadors en sistemes aquàtics es pot dur a terme a partir d’organismes sentinella com són crustacis o peixos. Cal destacar que els canvis que es produeixen per determinats contaminants, detectables a través de diversos marcadors moleculars; tenen efectes a tots els nivells, des del nivell cel·lular al poblacional. Cal destacar que quan es detecten canvis a nivell poblacional el problema ja és de difícil posar-hi remei. Els biomarcadors que es poden utilitzar són varis i van des d’aspectes de la biologia cel·lular a d’altres de la biologia molecular o la bioquímica com són l’expressió gènica. Aquests s’han de mesurar en organismes exposats al contaminant en el laboratori o bé d’habitats contaminat, i en aquest segon cas constitueixen una alerta primerenca. Tan mateix, cal distingir molt bé els canvis dels marcadors deguts a la variabilitat intrínseca dels organismes vius dels canvis que es produeixen a nivell poblacional i que són els d’interès. En el cas del laboratori del CSIC han pres com a marcadors els gens de la vitel·logenina, el citocrom CYP1A i la metal·lotioneïna. La vitel·logenina es una proteïna present en els peixos femelles adults, per tant els nivells d’expressió en peixos mascles o bé femelles joves ens indica la presència en l’aigua de contaminants similars als estrògens. El citocrom CYP1A és una proteïna del tipus Hemo que té capacitat per catalitzar reaccions de biotransformació com hidroxilació o de formació d’epòxids de contaminants com els hidrocarburs d’aril, la seva expressió també és induïda per aquests mateixos contaminants. Un inducció semblant també es dóna en la metal·lotioneïna que es veu induïda pels metalls pesats presents en l’ambient. Aquests marcadors es podrien mesurar a través de la quantificació de proteïnes o bé a través de mesures de l’activitat enzimàtica específica però s’ha optat per la quantificació del RNA missatger d’aquests a través d’una PCR quantitativa a temps real ja que és un mètode més senzill, més ràpid, on cal menor quantitat de mostra i dóna una detecció més sensible que no es veu interferida per aspectes com són les modificacions endògenes dels sistemes biològics (degradació, inhibició, etc.). Aquestes determinacions es van fer inicialment amb el fetge dels peixos, però posteriorment es va optar per mètodes menys destructius com són l’anàlisi en les escames. Un altres mètode no destructiu per detectar problemes de contaminació és l’anàlisi de la quantitat de micronuclis que apareixen en presència de contaminants a través de tècniques de citometria de flux en tincions amb bromur d’etidi. Aquestes tècniques s’ha emprat i posat a punt en diferents trams del riu Ebre en el seu pas per Catalunya com són Riba-roja, el pantà de Flix, Ascó o l’Aiguabarreig; especialment afectats per metalls pesats i compostos organoclorats i radioactius.