Evaluación de biomarcadores de contaminación por clorfenapir, deltametrina y lambdacialotrina en Pomacea canaliculata (Caenogastropoda, Ampullariidae)

• Autores: Mansilla, Emilio
• Año de publicación: 2022
• Idioma: español castellano
• Tipo de recurso: tesis de grado
• Colaborador/a o director/a de tesis: Giraud-Billoud, Maximiliano Germán; Albrecht, Eduardo; Drovandi, Alejandro; Echevarría, Santiago; Vega, Israel Aníbal
• Materia: Biomarcadores; Contaminación química; Agroquímicos; Clorfenapir; Deltametrina; Pomacea canaliculata; Lambdacialotrina; Caenogastropoda; Ampullaridae; Moluscos; Polución del agua; Insecticidas; Organismos indicadores; Ecotoxicología; Gastropoda; Contaminación del agua
• Institución: Universidad Nacional de Cuyo

La caracterización de organismos bioindicadores constituye un campo de creciente desarrollo en la toxicología ambiental, ya que a través de ellos pueden identificarse sustancias potencialmente nocivas para la salud y el medio ambiente que contaminan distintos ecosistemas. Los moluscos son organismos útiles para evidenciar la presencia de tóxicos en cuerpos de agua, originados en prácticas agrícolas y emisiones industriales. Particularmente, se ha postulado a Pomacea por la forma vegetativa del simbionte que allí habita se vio disminuida en los animales expuestos a insecticidas, siendo significativa la caída para Deltametrina, comparado con el control (ANOVA, post-test Tukey). La ocupación por la forma quística del simbionte no presentó modificaciones, aunque mostró tendencia a disminuir su ocupación en animales expuestos a Deltametrina y Lambdacialotrina. Asimismo, la exposición aguda a Deltametrina produjo un aumento significativo de la SOD y disminución significativa de la CAT, mientras que la exposición a Lambdacialotrina se asoció una caída significativa en la actividad de GST y el Clorfenapir no indujo cambios significativos en las enzimas antioxidantes estudiadas (ANOVA, post-test Tukey). Estos resultados abren la posibilidad de utilizar cambios histológicos y en la actividad de defensas antioxidantes de P. canaliculata como biomarcadores de contaminación de cuerpos de agua por insecticidas, principalmente para Deltametrina. Sin embargo, aunque la herramienta resulta interesante y prometedora, es aún un campo en desarrollo en donde hay que establecer específicamente los biomarcadores adecuados para cada región, por lo que constituye hoy en día un complemento a implementar a los ya utilizados métodos de detección físico-químicos de rutina para la detección de insecticidas contaminantes de cuerpos de agua, especialmente en zonas donde este recurso es limitadocanaliculata (Caenogastropoda, Ampullariidae) como un organismo bioindicador, debido entre otras características, a su amplia distribución mundial en ecosistemas acuáticos y a la identificación de efectos tisulares y reproductivos en animales expuestos a distintos contaminantes ambientales como compuestos organoestañosos, metales pesados y algunos agroquímicos. Estos cambios fisiológicos e histológicos pueden ser utilizados como biomarcadores de la contaminación presente en cuerpos de agua y, por tanto, indicar la presencia de tóxicos que pueden estar evadiendo a los mecanismos clásicos de control físico-químicos de calidad de agua. En este trabajo se propuso caracterizar biomarcadores en P. canaliculata y para ello inicialmente se determinó la toxicidad de los insecticidas Clorfenapir (Onfire® 24%), Deltametrina (Decis forte® 10.5%) y Lambdacialotrina (Rafter® 5%) a través de la identificación de la dosis letal 50 (LC50) y la dosis en la que no se evidencian efectos sobre letalidad (NOECL) a las 48 horas de exposición a dichos compuestos en el agua. Posteriormente, se evaluó si la exposición aguda a dosis NOECL produce alteraciones histológicas de los acinos y de la ocupación simbiótica glandular y cambios en la actividad de enzimas antioxidantes superóxido-dismutasa (SOD), catalasa (CAT) y glutatión-tranferasa (GST), en la glándula digestiva de esta especie. En los ensayos se utilizaron individuos adultos de ambos sexos, provenientes de una línea de cultivo de laboratorio, mantenidos bajo condiciones controladas, que se dividieron en 4 grupos experimentales, un grupo control y los tres correspondientes a los insecticidas, expuestos por 48 h a dosis NOECL. Posteriormente, se obtuvieron muestras de glándula digestiva de animales de cada grupo. Parte de las muestras fueron procesadas para técnicas histológicas y otra parte para medición de actividad enzimática. Las muestras para histología fueron fijadas, incluidas en parafina y se cortaron a 5 μm. Los cortes fueron montados y se obtuvieron micrografías para hacer análisis morfométrico, donde se cuantificó el área de ocupación de corpúsculos de un simbionte presente en este órgano, utilizando 10 imágenes por caso y el software Image ProPlus®. Las muestras para la medición de actividad de las enzimas SOD, CAT y GST, por espectrofotometría, fueron homogeneizadas en buffer específico y los sobrenadantes se congelaron a -80°C hasta su utilización. Las LC5048h y NOECL48h para Clorfenapir fueron de 2.96 y 0.20 μg/ml, para Deltametrina 1.63 y 0.88 μg/ml y para Lambdacialotrina 0.65 y 0.42 μg/ml, respectivamente. La ocupación de los acinos glandulares
The characterization of bioindicator organisms is a field of growing development in environmental toxicology since they can be used to identify potentially harmful substances for health and the environment that contaminate different ecosystems. Molluscs are useful organisms to demonstrate the presence of toxicants in water bodies, originating in agricultural practices and industrial emissions. Pomacea canaliculata (Caenogastropoda, Ampullariidae) has been postulated as a bioindicator organism, due, among other characteristics, to its wide worldwide distribution in aquatic ecosystems and to the identification of tissue and reproductive effects in animals exposed to different environmental pollutants such as organotin compounds, heavy metals and some agrochemicals. These physiological and histological changes can be used as biomarkers of the contamination present in water bodies and, therefore, indicate the presence of toxicants that may be evading the classic mechanisms of physicochemical control of water quality. In this work we proposed to characterize biomarkers in P. canaliculata and for this purpose we initially determined the toxicity of the insecticides Chlorfenapyr (Onfire® 24%), Deltamethrin (Decis forte® 10.5%) and Lambdacyhalothrin (Rafter® 5%) through the identification of the lethal dose 50 (LC50) and the dose at which no effect on lethality is evident (NOECL) after 48 hours of exposure to these compounds in water. Subsequently, it was evaluated whether acute exposure to NOECL doses produces histological alterations of acini and glandular symbiotic occupancy and changes in the activity of antioxidant enzymes superoxide dismutase (SOD), catalase (CAT) and glutathione transferase (GST) in the digestive gland of this species. Adult individuals of both sexes from a laboratory culture line, maintained under controlled conditions, were divided into 4 experimental groups: a control group and the three groups corresponding to the insecticides, exposed for 48 h at NOECL doses. Subsequently, digestive gland samples were obtained from animals in each group. Part of the samples were processed for histological techniques and another part for enzymatic activity measurement. The samples for histology were fixed, embedded in paraffin and cut at 5 μm. The sections were mounted and micrographs were obtained for morphometric analysis, where the area of corpuscle occupation of a symbiont present in this organ was quantified, using 10 images per case and Image ProPlus® software. Samples for the measurement of SOD, CAT and GST enzyme activity by spectrophotometry were homogenized in specific buffer and the supernatants were frozen at -80°C until use. The LC50(48h) and NOECL (48h) for Chlorfenapyr were 2.96 and 0.20 μg/ml, for Deltamethrin 1.63 and 0.88 μg/ml and for Lambdacyhalothrin 0.65 and 0.42 μg/ml, respectively. The occupancy of the glandular acini by the vegetative form of the symbiont that inhabits them was decreased in the animals exposed to insecticides, the drop being significant for Deltamethrin, compared to the control (ANOVA, post-test Tukey). Occupation by the cystic form of the symbiont did not show modifications, although it showed a tendency to decrease in animals exposed to Deltamethrin and Lambdacyhalothrin. Likewise, acute exposure to Deltamethrin produced a significant increase in SOD and a significant decrease in CAT, while exposure to Lambdacyhalothrin was associated with a significant drop-in GST activity and Chlorfenapyr did not induce significant changes in the antioxidant enzymes studied (ANOVA, Tukey post-test). These results open the possibility of using histological changes and changes in the activity of antioxidant defenses of P. canaliculata as biomarkers of contamination of water bodies by insecticides, mainly for Deltamethrin. However, although the tool is interesting and promising, it is still a developing field where the appropriate biomarkers for each region have to be specifically established, so it is nowadays a complement to implement to the already used routine physical-chemical detection methods for the detection of insecticides contaminating water bodies, especially in areas where this resource is limited
Fil: Mansilla, Emilio. Universidad Nacional de Cuyo. Facultad de Ciencias Agrarias.