Desarrollo de biomarcadores de exposición al plaguicida organoclorado lindano (hch) en el ostión del Pacífico (Crassostrea gigas, Thunberg 1795)

Abstract

En la actualidad, el uso intensivo de compuestos agroindustriales genera un grave problema mundial por contaminación de aire, suelo y agua. Los sistemas biológicos más vulnerables a la contaminación por este tipo de contaminantes son los sistemas costeros. Ante tal situación se han celebrado una serie de convenciones en las cuales se propone erradicar y eliminar un conjunto de productos altamente contaminantes y persistentes en el medio natural, dichos contaminantes son conocidos como compuestos orgánicos persistentes (COPs). En dicha lista se incluyen 17 productos donde 12 de éstos son plaguicidas; en este trabajo presentamos la caracterización de uno de estos plaguicidas el lindano o gama-hexacloro ciclohexano (HCH). Se realizaron bioensayos de exposición en el ostión del Pacífico Crassostrea gigas con distintas concentraciones del tóxico y con periodos de exposición diversos. El efecto tóxico del HCH fue evaluado usando diferentes biomarcadores de efecto o exposición. Se observaron efectos significativos desde las menores concentraciones utilizadas y fueron relacionadas con el nivel de organización biológica. El orden de sensibilidad de los bioindicadores de mayor a menor fue el siguiente: Disminución de la actividad de alimentación > inhibición de actividad enzimática por AChE > daño en la molécula de DNA > viabilidad celular > efecto letal. En lo que respecta al orden de sensibilidad de mayor a menor de los niveles de organización biológica se reporta como: Efecto en la actividad fisiológica > alteraciones funcionales y estructurales de moléculas > toxicidad celular > mortalidad de los organismos. Adicionalmente se evaluó el efecto de una exposición crónica subletal de HCH en la expresión de genes en tejido de la glándula digestiva. Se obtuvieron más de 1200 secuencias de fragmentos génicos diferencialmente expresados (etiquetas de secuencias expresadas ó EST) por exposición a HCH. Análisis bioinformáticos de estas EST mostraron un alto porcentaje de secuencias sin similitud a proteínas o genes registrados en GenBank (41.6%). En las genotecas de genes inducidos se reconoció un incremento en el número de genes ribosomales y factores de transcripción con porcentajes superiores al 26%. Se reconocieron más de 160 genes putativos con alta similitud a las EST de genes inducidos o inhibidos. Dentro de esta lista de genes se encuentran genes relacionados con la respuesta a estrés ambiental y estrés oxidante (HSP70, SOD, ferritina, SHG, óxido nítrico sintasa), genes relacionados con metabolismo de lípidos y otras macromoléculas (delta-9-desaturasa, proteína Myc, proteasas), genes relacionados con transporte de macromoléculas o iones (dineina, transportador de taurina, canales iónicos) y genes involucrados en el ciclo celular o apoptosis como factores de necrosis tumoral (proteína QM, proteína Ran). Se evaluó la cinética de expresión de cuatro EST correspondientes a la SOD, ferritina GF2, proteína QM y proteína SHG. Obteniendo respuestas distintas en cada uno de los EST evaluados. La SOD mostró una respuesta intensa y temprana, posteriormente disminuyó su expresión. La ferritina incrementó su expresión de una forma retardada, sólo después de los 15 y 30 días. Las proteínas QM y SHG mostraron incrementos en la expresión mantenidos durante todo el periodo de exposición. La proteína SHG fue la que menor nivel de expresión presentó previo a la exposición de HCH y la que mostró las mayores diferencias de los niveles de expresión entre los organismos expuestos y los organismos control. Estos resultados aportan importante información sobre las características tóxicas del HCH en especies de molusco bivalvos como C. gigas; la respuesta biológica que esta especie es capaz de presentar ante eventos de exposición a contaminantes químicos y una serie de genes interesantes para emplearse como posibles biomarcadores de exposición a plaguicidas organoclorados en especies de moluscos bivalvos.