Evaluación de la contaminación por compuestos farmacéuticos en organismos modelo (tisbe battagliai, procambarus clarkii, ruditapes philippinarum y scrobicularia plana). Una aproximación ecotoxicológica

  1. TROMBINI, CHIARA
Dirigida por:
  1. Julián Blasco Moreno Director/a
  2. Miriam Hampel Directora

Universidad de defensa: Universidad de Cádiz

Fecha de defensa: 11 de julio de 2019

Tribunal:
  1. Laura Martin Diaz Presidenta
  2. Montserrat Solé Rovira Secretario/a
  3. Aourell Mauffret Vocal
Departamento:
  1. Química Física

Tipo: Tesis

Teseo: 597006 DIALNET

Resumen

El desarrollo y los hábitos de consumo actuales han dado lugar a la generación de una gran variedad de sustancias contaminantes que se vierten continuamente en los distintos compartimentos del medio ambiente. En la actualidad los contaminantes denominados “emergentes” han adquirido una gran importancia. Contaminantes emergentes son compuestos de distinto origen y naturaleza química, cuya presencia en el medioambiente ha pasado inadvertida durante mucho tiempo. Adicionalmente se trata de sustancias, en la mayoría de los casos no reguladas, para las cuales las informaciones relativas a su presencia y posible impacto en el medio son muy escasa. Entre los diferentes contaminantes emergentes, los compuestos farmacéuticos suscitan particular preocupación por su continua introducción y persistencia en los diferentes compartimentos ambientales y, sobre todo, por su elevada reactividad que los hace capaces de reaccionar con los sistemas biológicos aunque estén presentes en dosis muy bajas. Los cuerpos hídricos son los principales receptores de estos contaminantes en los que se encuentran en concentraciones en el rango de ng-μg L-1 y a los que llegan principalmente a través de las plantas de tratamiento de aguas residuales debido a la ineficacia de los procesos de tratamiento convencionales en la eliminación de los fármacos). Una vez en el medio acuático estos compuestos pueden producir efectos perjudiciales en los organismos residentes que, hoy en día, a pesar de los crecientes esfuerzos realizados por la comunidad científica en investigarlos, siguen siendo poco conocidos. Esto se debe fundamentalmente a la gran diversidad de compuestos existentes, especies expuestas y condiciones ambientales que modifican el comportamiento y biodisponibilidad de los fármacos en el medio acuático. De aquí la necesidad de seguir estudiando estos efectos y la importancia, en este contexto de los ensayos ecotoxicológicos de exposición para evaluar el riesgo asociado a la presencia de los fármacos en el medio acuático y aclarar los mecanismos de acción de estos sobre organismos no objetivo. Desde hace décadas los invertebrados acuáticos (moluscos bivalvos y crustáceos) son los más utilizados en los estudios de toxicidad de los contaminantes debido a su relevancia ecológica y económica, su sensibilidad y a sus características biológicas que facilitan su recolección, mantenimiento y manipulación en condiciones de laboratorio. Los ensayos de toxicidad acuática pueden tener dos enfoques diferentes: por un lado un enfoque más clásico centrado en la evaluación de respuestas letales agudas (supervivencia) y, por el otro, un enfoque centrado en respuestas crónicas a concentraciones subletales que, a pesar de no haberse aún integrado en los procesos de evaluación del riesgo ambiental, es ampliamente usado en los estudios ecotoxicológicos tanto en el campo como en laboratorio. En este segundo enfoque se integra el estudio de los biomarcadores, respuestas bioquímicas, moleculares y celulares que miden el efecto tóxico producido por los contaminantes sobre los organismos y que pueden ayudar a diagnosticar el impacto y riesgo que estas sustancias pueden producir a niveles de organización biológica más altos. La presente Tesis Doctoral tiene como objetivo estudiar los efectos tanto a nivel agudo como crónico de diferentes fármacos, elegidos entre los más comúnmente detectados en los sistemas acuáticos, de forma individual o en mezclas sobre invertebrados acuáticos. La primera parte de esta Memoria (Capítulo 1) se centra en la evaluación de la toxicidad aguda de acetaminofeno, carbamazepina, diclofenaco e ibuprofeno tanto de forma individual como en mezclas sobre el copépodo harpacticoide Tisbe battagliai. Los resultados obtenidos se utilizaron para determinar el riesgo ambiental asociados a la presencia de estos fármacos en el medio acuático. En el caso de las mezclas, se compararon los datos de toxicidad obtenidos experimentalmente con datos teóricos calculados mediante modelos de predicción de toxicidad para evaluar la eficacia de estas predicciones. La segunda parte de la Memoria se centró en conocer los efectos de concentraciones ambientalmente relevantes (o cercanas a ellas) de diferentes compuestos farmacéuticos en los moluscos bivalvos Ruditapes philippinarum (Capítulo 2) y Scrobicularia plana (Capítulo 4) y en el cangrejo de rio Procambarus clarkii (Capítulo 3). Para ello se midieron biomarcadores bioquímicos y moleculares asociados a los procesos de estrés oxidativo y detoxificación (superóxido dismutasa, catalasa, glutatión peroxidasa, glutatión reductasa, glutatión transferasa, peroxidación lipídica, metalotioneínas y acetilcolinesterasa) en dos tejidos diana: la glándula digestiva (hepatopáncreas en el caso de P. clarkii) órgano en el que se acumulan y/o metabolizan los contaminantes ingerido a través de la alimentación, y las branquias encargadas de la respiración y filtración. Adicionalmente se estudiaron los efectos de la exposición a los fármacos sobre la expresión de genes seleccionados en el hepatopáncreas de P. clarkii y los niveles de fármacos acumulados tanto en este órgano como en la glándula digestiva de S. plana.