Estudio de múltiples biomarcadores en el gasterópodo nativo de agua dulce Chilina gibbosa (Sowerby, 1841) expuesto a plaguicidas utilizados en Argentina.

• Autores: Thomsett Herbert, Lucila
• Año de publicación: 2020
• Idioma: español castellano
• Tipo de recurso: tesis doctoral
• Colaborador/a o director/a de tesis: Kristoff, Gisela; Luquet, Carlos Marcelo
• Materia: CHILINA GIBBOSA; B-ESTERASAS; INSECTICIDAS ANTICOLINESTERASICOS; NEONICOTINOIDE; INMUNOTOXICIDAD; CHILINA GIBBOSA; B-ESTERASES; ANTICHOLINESTERASIC INSECTICIDES; NEONICOTINOID; IMMUNOTOXICITY
• Institución: Universidad Nacional de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales

La presencia de plaguicidas de diferentes modos de acción en ecosistemas acuáticos y su impacto en especies no blanco es una problemática ambiental inherente al actual sistema agroindustrial de producción de alimentos. Chilina gibbosa es un gasterópodo de agua dulce endémico del sur de Argentina y Chile característico de los ecosistemas patagónicos. En trabajos previos se observó que, ante la exposición aguda al insecticida organofosforado metilazinfos (MAZ), presenta signos de neurotoxicidad conspicuos acompañados por alta sensibilidad de colinesterasas (ChE) y baja sensibilidad de carboxilesterasas (CE), que podrían utilizarse como señal de alarma temprana. En esta tesis se estudiaron los signos de neurotoxicidad y respuestas bioquímicas e inmunológicas de Chilina gibbosa a la exposición aguda a insecticidas de distintas clases: los organofosforados MAZ y clorpirifos (CPF), el carbamato carbarilo (CAR) y el neonicotinoide acetamiprid (ACP). En primer lugar, se evaluó la especificidad de biomarcadores de neurotoxicidad y enzimáticos, actividad de ChE, CE y glutatión S-transferasas (GST) en homogenatos de tejido blando total, mediante la exposición aguda a concentraciones crecientes de CPF, CAR y ACP. Luego, se evaluaron los efectos de mezclas binarias de CPF y CAR sobre los signos de neurotoxicidad y ChE, CE y GST en homogenatos de tejido blando total. Por último, en hemolinfa, se evaluaron ChE, CE y GST en individuos expuestos a MAZ y se estudió el efecto de MAZ, CPF, CAR y ACP sobre las respuestas del sistema inmune por exposición aguda a concentraciones ambientalmente relevantes de estos insecticidas. Se observaron efectos neurotóxicos severos (falta de adherencia y protrusión conspicua de la cabeza-pie) en individuos expuestos a bajas concentraciones de MAZ. Con CAR también se observaron estos signos, pero en menor proporción y a concentraciones más altas. En individuos expuestos a CPF, se encontró falta de adherencia a concentraciones altas, pero no protrusión de la cabeza-pie. En homogenatos de tejido blando total, se encontraron diferentes sensibilidades de ChE y CE a CPF y CAR, y se observó un efecto aditivo de mezclas binarias de CPF y CAR sobre ChE. No se registraron efectos sobre la actividad de GST. La exposición aguda a ACP no afectó estos biomarcadores, aún a concentraciones superiores a las encontradas en el ambiente. En hemolinfa, las respuestas de ChE a una concentración ambientalmente relevante de MAZ fueron similares a las de homogenatos de tejido blando total. Las actividades de CE y GST en hemolinfa aumentaron de manera estadísticamente significativa, mientras que en homogenatos de tejido blando total no se vieron afectadas por la exposición a MAZ. La exposición a concentraciones ambientalmente relevantes de MAZ, CPF, CAR y ACP tuvo efectos inmunotóxicos sobre C. gibbosa: alteró la proporción de los distintos tipos de hemocitos y redujo su viabilidad y su actividad fagocítica. Esta tesis aporta información relevante y novedosa sobre la biología de C. gibbosa y los efectos de su exposición a insecticidas utilizados en Argentina, que contribuye a la evaluación de esta especie como bioindicadora.
The presence of pesticides with diverse mechanisms of action in aquatic ecosystems and their impact on non-target species is an environmental concern inherent in the current system of agro-industrial food production. Chilina gibbosa is a freshwater gastropod endemic to southern Argentina and Chile and characteristic of Patagonian ecosystems. Previous studies have shown that acute exposure to the organophosphate (OP) insecticide azinphos methyl (AZM) elicits conspicuous neurotoxic signs coupled with increased cholinesterase (ChE) and reduced carboxylesterase (CE) sensitivities, which could be used as early warning signals. This thesis describes the study of neurotoxic signs and biochemical and immunological responses of C. gibbosa to acute exposures to insecticides of different chemical nature; the organophosphates AZM and chlorpyriphos (CLP), the carbamate carbaryl (CAR) and the neonicotinoid acetamiprid (ACP). We first evaluated the specificity of neurotoxic signs and the enzymatic biomarkers ChE, CE and glutathion S-transferase (GST) activity in whole soft tissue homogenates, by means of acute exposure to increasing concentrations of CLP, CAR and ACP. We then studied the effects of binary mixtures of CLP and CAR on neurotoxic signs and ChE, CE and GST activity in whole soft tissue homogenates. Lastly, in haemolymph, we evaluated ChE, CE and GST activity in AZM-exposed individuals, and we studied the effect of acute exposure to environmentally relevant concentrations of AZM, CLP, CAR and ACP on the inmune system of C. gibbosa. Our results confirm severe neurotoxic signs (lack of adherence and conspicuous protrusion of the head-foot region) in individuals exposed to low AZM concentrations. These signs were also found in CAR-exposed individuals albeit in a smaller proportion and at higher concentrations. CLP-exposed individuals showed lack of adherence at high concentrations, but did not exhibit the conspicuous protrusion of the head-foot region. In whole soft tissue homogenates, we found different sensitivities of ChE and CE to CLP and CAR and we observed an additive effect on ChE of the binary mixtures of CAR and CLP. No effects were found on GST activity. Acute exposure to ACP did not affect any of these biomarkers even at concentrations higher than those found in the environment. In haemolymph, ChE response to an environmentally relevant concentration of AZM was similar to that seen in whole soft tissue homogenates. CE and GST activity in haemolymph was greatly increased by AZM exposure in contrast to whole soft tissue homogenate activity, which had remained unchanged. Exposure to environmentally relevant concentrations of AZM, CLP, CAR and ACP had immunotoxic effects on C. gibbosa. The ratio of hemocyte subpopulations was altered and their viability and phagocytic activity were greatly reduced. This thesis provides relevant and novel information about the biology of C. gibbosa and the effects of exposure to pesticides used in Argentina and contributes to the evaluation of this species as a bioindicator.
Fil: Thomsett Herbert, Lucila. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales; Argentina.