Respuestas genéticas, moleculares y conductuales a la exposición de micro-vidrios en un modelo acuático (Danio rerio)

Abstract

RESUMEN. En los últimos años, ha aumentado la conciencia y la preocupación sobre nuevos tipos de contaminantes en los suelos y cuerpos de agua. Su clasificación es compleja debido a que no pueden ser identificados en algunas de las clasificaciones existentes como pueden ser orgánicos e inorgánicos, por lo que se han clasificado por otras características, tales como tamaño. Estos contaminantes denominados micro/nano compuestos pueden ser de origen natural, incidental o fabricado, que contiene partículas, ya sea sueltas, agrupadas o aglomeradas, donde el 50% o más de las se encuentran en el rango de 0.02 a 200 µm. Los microvidrios son microcontaminantes que han recibido poca atención. El termino microvidrio se define como partículas de vidrio en una escala microscópica, generalmente en el rango de micrómetros o nanómetros que son generadas a partir de la fragmentación de vidrios. El mal manejo de estos residuos, la disposición ilegal, y/o el mal transporte derivan en la introducción de estos contaminantes al ambiente, principalmente a los ambientes acuáticos. Se ha evidenciado la presencia de vidrios en fauna acuática, sin embargo, no hay evidencia de los efectos que estos puedan causar. En este contexto, el objetivo principal de esta investigación fue evaluar los efectos toxicológicos, genéticos, cambios de comportamiento a la exposición a micro-vidrios en organismos acuáticos y generar información acerca de estos compuestos para facilitar su estudio en posteriores investigaciones. Los resultados evidenciaron respuestas inflamatorias a nivel celular. El tratamiento de exposición de 500 mg/L evidenció mayores efectos, aumentando la actividad de los mecanismos antioxidantes; superóxido dismutasa (SOD) y 2,2-difenil-1-picrilhidrazilo (DPPH) y de malondialdehído (MDA); por otra parte, disminuyó la actividad de la enzima AChE y del óxido nítrico, las cuales tienen una función reguladora de neurotransmisores. Se observo daño al ADN en los tratamientos de exposición a 50 y 100 mg/L; mientras que en el grupo de exposición a 500 mg/L se observaron un mayor número de anormalidades eritrocitarias. La Exposición a microvidrios no evidencio cambios en el comportamiento individual de los organismos; sin embargo, en comportamiento social, la distancia entre organismos disminuye. Este trabajo proporciona una base para futuros estudios, se precisa continuar con los estudios de los posibles efectos de estos microcontaminantes, así como de observar otros rangos de exposición y profundizar en el estudio del comportamiento de estos contaminantes en el ambiente.

ABSTRACT. Nowadays, awareness and concern about new types of contaminants in soils and water bodies have increased. Their classification is complex due to they can not be categorized into existing classifications, such as organic and inorganic, so they have been classified by other characteristics, such as size. These contaminants, known as micro/nano compounds. It's origins can be natural, incidental, or manufactured, containing particles, either loose, grouped, or agglomerated, where 50% or more are in the range of 0.02 to 200 µm. Microglass particles are microcontaminants that have not received enough attention. The term microglass refers to glass particles on a microscopic scale, generally in the range of micrometers or nanometers, generated from the fragmentation of glass. Poor handling of these residues, illegal disposal, and/or improper transportation result in the introduction of these contaminants into the environment, mainly aquatic environments. The presence of glass has been evidenced in aquatic fauna, but there is no evidence of the effects these may cause. In this context, the main objective of this research was to evaluate the toxicological, genetic, and behavioral changes due to exposure to micro-glass in aquatic organisms and generate information about these compounds to facilitate their study in future research. The results showed inflammatory responses at the cellular level. The exposure treatment of 500 mg/L showed greater effects, increasing the activity of antioxidant mechanisms; superoxide dismutase (SOD) and 2,2-diphenyl-1 picrylhydrazyl (DPPH) and malondialdehyde (MDA); on the other hand, it decreased the activity of the enzyme AChE and nitric oxide, which have a regulatory function of neurotransmitters. DNA damage was observed in the exposure treatments of 50 and 100 mg/L; while in the group exposed to 500 mg/L, a greater number of erythrocyte abnormalities were observed. Exposure to microglass did not show changes in individual behavior of organisms; however, in social behavior, the distance between organisms decreased. This work provides a basis for future research, and it is necessary to continue studying the possible effects of these microcontaminants, as well as observing other exposure ranges and delving deeper into the study of the behavior of these contaminants in the environment.