comision de investigaciones
científicas de la provincia de
buenos aires
INFORME CIENTÍFICO-TECNOLÓGICO[1]
PERIODO: 2001-2002
Legajo Nº: 126/CI
1.
APELLIDO: SALIBIAN
NOMBRES: ALFREDO
2.
TEMA
DE INVESTIGACION
ESTUDIOS
ECOFISIOLOGICOS Y ECOTOXICOLOGICOS.
3.
DATOS
RELATIVOS A INGRESO Y PROMOCIONES EN LA CARRERA
INGRESO: Categoría: Adjunto
sin Director
Mes: setiembre Año: 1977
ACTUAL: Categoría: Principal desde el mes: marzo
Año: 1994
4.
INSTITUCION
DONDE DESARROLLA LA TAREA
Nombre: Universidad
Nacional de Luján
Dependencia: Departamento de Ciencias Básicas
Dirección: Calle: Casilla de Correo Nº. 221
Ciudad: (ZBA6700) Luján Pcia: Buenos Aires Tel: 02323-423171, int 246
Dirección
electrónica: salibian@mail.unlu.edu.ar
Cargo que ocupa: Profesor Titular (dedicación simple).
Docente Investigador (Programa Incentivos) Categoría I.
5.
DIRECTOR
DE TRABAJOS. (En el caso que corresponda)
Apellido y Nombres: - - -
Dirección. Calle
Ciudad: Pcia: Tel:
Dirección electrónica: - - -
- - - -
....................................................... ..................................................
Firma del Director (si corresponde)
Firma del Investigador
Fecha: 30 de mayo de 2003
Abreviaturas utilizadas en el
texto:
UNLP:
Universidad Nacional de La Plata.
FCNM: Facultad de Ciencias Naturales y Museo, UNLP.
UBA: Universidad
de Buenos Aires.
FCEN:
Facultad de Ciencias Exactas y
Naturales, UBA.
UNLu: Universidad Nacional de Luján.
DCB: Departamento de Ciencias Básicas, UNLu.
ATA: Asociación Toxicológica Argentina.
6.
EXPOSICION
SINTETICA DE LA LABOR DESARROLLADA EN EL PERIODO.
[Nota: en el Capítulo 7 de
este Informe, entre corchetes, número del artículo a cuyo contenido se hace
referencia].
Introducción.
El
agua es el compartimiento ambiental que finalmente recibe los productos
derivados de la actividades humanas; bajo ciertas condiciones, determinadas por
el perfil físico, químico y aún biológico, del ambiente receptor , aquellos
productos pueden provocar en forma directa o indirecta- alteraciones (o
perturbaciones) de diverso carácter y magnitud en el sistema ecológico,
afectando a la biota, incluido el ser humano.
Este
es el marco conceptual amplio en el cual desarrollo mis investigaciones,
concentrando la atención en los efectos ambientales antrópicos sobre los
organismos acuáticos de ecosistemas del conurbano bonaerense, procurando no
hacer abstracción del contexto real en el que se hallan los organismos y los
fenómenos que son objeto de mi estudio.
Las
tareas experimentales se desarrollan en paralelo, en dos ámbitos que son
confluyentes, básico el uno (Estudios ecofisiológicos) y aplicado el
otro (Estudios ecotoxicológicos).
Las
aproximaciones propias de la Ecofisiología brindan información que facilita
la interpretación de los eventos que interesan a lo que se aborda desde la Ecotoxicología.
Esto se logra mediante la determinación de las magnitudes y los cambios de
diversos parámetros seleccionados mediante los cuales se define la condición de
“normalidad”. Estos
estudios apuntan al
conocimiento del tipo e intensidad de los desvíos de dichos parámetros con
respecto a líneas de base, como consecuencia, directa o indirecta, de los
estresantes ambientales. Se procura determinar cuáles son, entre aquellos, los
cambios que pueden ser aptos como marcadores tempranos, sensibles y
específicos de toxicidad así como la relación entre el perfil fisicoquímico del
medio (acuático) y los efectos determinados.
Estos estudios se llevan a cabo en
condiciones de campo y de laboratorio; en los primeros se realizan monitoreos
que permiten conocer las variaciones temporales y espaciales, para poder
acceder a un conocimiento más preciso de la dinámica de los cambios detectados.
Estudios ecofisiológicos.
1.
Hemos avanzado con los estudios iniciados en períodos anteriores que
contribuyeron a una mejor comprensión de la función de la glándula uropigia,
una estructura sebácea que aparece únicamente en algunos grupos de aves para la
cual hemos sugerido y demostrado experimentalmente su posible papel en los
procesos de desintoxicación de xenobióticos lipofílicos (por ejemplo,
insecticidas organoclorados). En uno de los trabajos mostramos que,
contrariamente a lo sostenido por diversos investigadores no es posible
determinar en forma concluyente una correlación entre el tamaño de la glándula
y el hábitat de la especie considerada (en términos de grado de
acuaticidad-terrestralidad); además, completamos un detallado estudio original
sobre la histoquímica e histoenzimología de la glándula [7] [8]. También
a) concluimos las tareas de laboratorio requeridas para determinar la
composición química de la glándula y de su secreción; b) hemos alcanzado
evidencias experimentales que muestran
que la ablación de la glándula no afecta algunos parámetros bioquímicos
asociados al metabolismo de los lípidos ni la sobrevida de las aves.
2. Aunque con menor dedicación que
en el pasado, hemos seguido la línea de trabajo referida a los mecanismos
fisiológicos y bioquímicos adaptativos de organismos acuáticos; así, hemos
completado estudios tendientes a la determinación precisa de las correlaciones
entre las características ambientales y algunas funciones fisiológicas y
bioquímicas básicas de embriones, larvas y adultos de anfibios.
Los respectivos trabajos con sus
resultados están en la fase de redacción avanzada.
Estudios ecotoxicológicos.
Si
bien los monitoreos regulares del río Reconquista debieron interrumpirse (por
razones económicas), ese Proyecto nos ocupó parte del tiempo en tareas de
procesamiento pendiente de datos colectados en monitoreos efectuados en
períodos anteriores, reanálisis de datos preexistentes y en la redacción de
nuevos aportes y resultados.
Se
avanzó en el ajuste de bioensayos acuáticos de toxicidad agudos y crónicos,
estos últimos in situ (en el río Reconquista) y en condiciones de
laboratorio, utilizando peces y larvas de batracio como organismos test,
sobre la base de métodos originales desarrollados en nuestro grupo [1].
En
todos los casos se procuró correlacionar el perfil fisicoquímico del medio
analizado (agua del río Reconquista o soluciones de ensayo en laboratorio) con
las respuestas seleccionadas de las especies utilizadas en los bioensayos.
Un
aspecto al que prestaremos especial atención, derivado de lo anterior, es el
referido al rastreo de marcadores específicos de exposición a metales pesados
con el propósito de identificar indicadores morfológicos, fisiológicos y
bioquímicos de los peces y anfibios (utilizados en ensayos de laboratorio o en
aquellos capturados de los ambientes naturales).
Encontramos
la existencia de varios biomarcadores de exposición subtóxica y crónica a
metales pesados de carácter morfológico (células sanguíneas) bioquímico
(enzimas hepáticas, cerebrales, branquiales,), fisiológico (respuestas del
sistema inmune) y ecológico (estructura de comunidades de algas) [4] [5] [6]
[10] [11]. En este contexto, también iniciamos estudios tendientes a
relacionar la especiación química del Cd en medio acuoso y su toxicidad [12]
[15].
Complementariamente se ha iniciado
una serie experimental, con el objeto de determinar la cinética de la
recuperación de los organismos intoxicados en forma crónica, efectuando un
seguimiento de los cambios que ocurren en los biomarcadores seleccionados
cuando son transferidos a medios libres del tóxico estudiado (en condiciones de
laboratorio) o al pasar de un medio "natural" alterado (por ejemplo,
peces capturados en el río Reconquista) a otras condiciones
"limpias".
En
fecha reciente hemos abordado dos ámbitos nuevos en el marco del tema de los
biomarcadores de toxicidad; uno se orienta a la evaluación del impacto de
soluciones subletales de Cd sobre la actividad natatoria de peces en
cautiverio. Ya se han comunicado los resultados preliminares [13] [16] [19]
[20] [23], hay un trabajo en prensa [9] y otros se hallan en la fase
de redacción.
Finalmente,
cabe señalar que en el marco del tema de la Beca de Postgrado del Dr. FR de la
Torre (del CONICET) se ha iniciado el
desarrollo de una línea complementaria, incursionado en algunos aspectos
propios de la Bioquímica Toxicológica; ya se han dado a conocer algunos
resultados preliminares [21]. El Proyecto en cuestión presenta los
siguientes Objetivos generales:
determinación
de los niveles basales de biomarcadores hepáticos útiles para el monitoreo
ambiental en dos especies de teleósteos; evaluación de la sensibilidad de los
biomarcadores frente a dos tóxicos de referencia: cadmio y bnaftoflavona; efecto de la temperatura y fotoperíodo sobre
los niveles basales de los biomarcadores evaluados en condiciones de
laboratorio y en ensayos realizados con jaulas; obtención de anticuerpos y de
una sonda específica contra la CYP1A1 y correlación de los niveles de expresión
con la respuesta enzimática de la EROD. Se estudiará también la reactividad
cruzada del anticuerpo para detectar la proteína CYP1A1 en otras especies
nativas y/o de referencia; evaluación de la capacidad biomarcadora de los
parámetros propuestos en condiciones de campo mediante la exposición de
organismos test en jaulas en un sitio contaminado y por recolección de
ejemplares in situ.
Dificultades:
1. Recursos económicos insuficientes (por
vía de subsidios, actualización de equipamientos obsoletos, bibliotecas, etc.);
2. Dificultad en la captación y retención
de los becarios y tesistas en el sistema (por razones económicas);
3. Criterios rígidos aplicados al evaluar
los antecedentes de los candidatos a becas, de manera uniforme, esto es, sin
discriminar o contemplar parámetros tales como a) la ubicación geográfica del
lugar de trabajo en el territorio de la Provincia y su potencial significado
como posible polo de desarrollo científico, b) el impacto de la formación de
recursos humanos capacitados para abordar cientificamente diferentes aspectos
de temas de interés para la Provincia (en mi caso referidos a la contaminacion
ambiental); c) los apoyos que la CIC podría brindar para promover y/o afianzar
el desarrollo científico de la Institución a partir de su personal que
desarrolla sus tareas en su ambito).
Agradecimientos:
1. A todos los colegas que participaron en
los trabajos de este período. Sus nombres aparecen como coautores de las
comunicaciones y trabajos que se alistan más abajo. Ellos pertenecen a la UNLu,
a la UNLP y al INTA-Castelar;
2. Se agradecen los aportes económicos bajo
forma de sueldos y subsidios de Instituciones y Organismos de Promoción
Científica, Nacionales y Provinciales, así como los de origen privado;
3. La
Dra. Nilda E. Fink (Cátedra de Hematología, Facultad de Ciencias Exactas, UNLP)
ha sido especialmente generosa al brindar su inestimable asesoramiento y facilidades
de espacio y equipos para la realización de numerosas experiencias mencionadas
en este Informe.
7.
TRABAJOS
DE INVESTIGACION REALIZADOS O PUBLICADOS EN ESTE PERIODO.
7.1. PUBLICACIONES.
a) Area Toxicología Básica - Ecotoxicología:
[1] Demichelis SO, de la Torre FR, Ferrari L, García ME, Salibián
A.
Tadpoles
assay: its application to water toxicity assessment of a polluted urban river.
Environmental Monitoring and
Assessment 68 (1): 63-73(2001).
The acute toxicity assay with
premetamorphic tadpoles of Bufo arenarum as sentinel organism was
applied to evaluate the quality of two water samples taken from three sites of
the Reconquista River, an urban watercourse which is recipient of both
untreated industrial effluents and domestic wastes. The results of the 96
h bioassays were compared with the physicochemical parameters determined in the
samples. Mortality rates in each sample were compared using the Bonferroni’s
test and a stepwise regression analysis of mortality and physicochemical
parameters was done. In this way, it was possible to build up consistent
descriptive models which showed that pH, Cl-, Cd2+ and Cu2+
concentrations in the river water were significant independent variables and
might explain, under the experimental
conditions, the recorded toxicity effects of the tested samples. Because of its simplicity, low cost and reliability
it was suggested the tadpoles bioassay be included in the set of tests used in
integrated programs of freshwater pollution.
Participación: en el diseño experimental, análisis y discusión
de los resultados; importante contribución en la redacción del artículo.
[2]
Arrieta MA, Apartín C, Rosenberg
CE, Fink NE, Salibián A.
Blood lead content in peri-urban population of the
South American toad Bufo arenarum.
The Science of the Total Environment 271 (1-3):
99-105 (2001).
Blood
Pb concentration in a South American toad Bufo arenarum population
(n=152) was determined over 10 samplings carried out between December 1996 and
November 1999. The studied population lived in the surroundings of the La Plata
City, the largest industrial-urban setting of the Buenos Aires Province,
Argentina. The presence of the metal was detected in all the samples tested,
the mean concentration range being 1.99-4.66 mg . dl-1. Some
preliminary environmental data of soil content of Pb in the sampling area
suggest the anthropogenic origin of the metal possibly due to high rate of
Pb-containing gasoline utilization until recently. The reported results may
reflect a sequel of a sustained local air-soil-water pollution process.
Participación: muy importante en la
formulación de la hipótesis y el diseño experimental, en el análisis e
interpretación y tratamiento estadístico de los resultados; redacción completa
del artículo].
[3] Rovedatti MG, Castañé PM, Topalián ML, Salibián A.
Monitoring
of organochlorine and organophosphorous pesticides in the water of the
Reconquista river (Buenos Aires, Argentina).
Water Research
35 (14): 3457-3461
(2001).
The
Reconquista river is a typical example of the adverse impact of human activity
on a watercourse. Approximately 10% of the population of the country is settled
on its basin and it receives wastewater discharges from residences and
industries.
This
paper describes the results of the first systematic data for measurement of
pesticides in surface water of the river, based on a monthly
monitoring program over two-year span.
The
analyses were performed, in three sampling stations (S1, S2
and S3), along 46 km of its course, following the AOAC methods.
Screening included the following pesticides: a) Organochlorines: a,
b
and g
HCH; heptachlor, heptachlor epoxide; aldrin; endrin; dieldrin; op’ and pp’ DDT;
op’ and pp’ DDE; a
and g
chlordane and endosulphan II; b) Organophosphates: ethyl and methyl parathion;
chlorpyrifos and fenitrothion. From the 60 samples analyzed, 35% contained organochlorine
pesticides in a concentration higher than the detection limit. Organophosphates
were found in no case.
Throughout
the studied period, DDT and its metabolite DDE were only found in S1
and g
chlordane in S3; heptachlor was present in 50% of the samples of S2
and in 35% of S3, while HCH isomers were detected in 38% of S2
and 45% of S3 samples.
Neither
temporal nor spatial trends were found. There was not a relationship between the time of samplings and the fumigation season for farming purposes. At all locations, pesticides
levels were found to be between 40 to 400 times
higher than the legal limits established for protection of aquatic life.
Participación:
intervino en el diseño experimental,
análisis y discusión de los resultados; contribución en la redacción del
artículo].
[4] Rovedatti MG, Loez CR,
Topalián ML, Castañé PM, Salibián A, Olguín HF.
Monitoring
of a polluted river (Reconquista, Argentina) based on physicochemical
parameters and phytoplankton.
Verhandlungen Internat Vereinigung Limnol 27 (5):
2743-2748 (2000).
[Nota: artículo publicado en Diciembre 2000 y distribuido en 2001].
The water quality of the Reconquista River has been
deeply modified by human influence. The deterioration was progressive down
river. The confluence of the principal affluent of the river, the Morón stream,
marked a sharp change in the physicochemical and phytoplanktonic features of
the river. The canonical correlation allowed the description and quantification
of the most significant relationships between environmental variables and the
phytoplankton of the river. Certain parameters were identified as being
relevant to the enhancement of certain algal densities that could then used as
prospective markers of environmental pollution. The first canonical function
showed that temperature, turbidity, ammonium and phosphates were positively
associated with Bacillariophyceae and Cyanophyceae densities, and to a lesser
degree with Euglenophyceae. The multivariate technique was found to be an
additional tool for the seasonal ordination of the samples, for the
characterization of sampling sites and for the selection of relevant parameters
of water quality.
Participación: en el diseño experimental y en la redacción del
artículo.
[5] de la Torre FR, Ferrari L, Salibián A.
Freshwater pollution biomarker:
response of brain acetylcholinesterase activity in two fish species.
Comparative
Biochemistry and Physiology 131 C (3): 271-280 (2002).
The effect of
prolonged exposure at two sites along the Reconquista River (Argentina), a
highly polluted peri-urban water body, on brain acetylcholinesterase (AchE, EC
3.1.1.7, acetylcholine acetylhydrolase) of two teleosts was examined. Caged Cyprinus carpio and
field-captured Cnesterodon decemmaculatus were used as sentinel
organisms. Eserine concentration inhibiting 50 % of AchE activity (IC50)
and inhibition kinetic parameters were also evaluated. Interspecies IC50
differences were found to agree with observed kinetic parameters (KA,
ki and kc), indicating that carps were more sensitive to
eserine. Data obtained disclosed spatial differences and demonstrated the high
sensitivity of AchE activity as an exposure biomarker. Marked specific-related
differences were detected, showing that enzyme determination of C.
decemmaculatus is more effective in highly polluted sites. Considering the
river water physicochemical profile, observed changes in AchE activities can be
partly attributed to long-lasting raised concentrations of dissolved heavy metals.
Participación: en el diseño experimental; intervención en el análisis, interpretación
y discusión de los resultados; y en la redacción del artículo.
[6]
Rosenberg CE, Salibián A, Fink NE
An enzyme-linked immunosorbent assay for measuring anti-sheep red blood
cells antibodies in lead-exposed toads.
Journal
of Pharmacological and Toxicological Methods 47 (2): 121-128 (2002).
Introduction: Immune function assays to screen
immunotoxic effects of xenobiotics has recently become of major interest. In
the framework of our studies, we standardized methods to quantify the humoral
response of an amphibian species (Bufo arenarum, Amphibia, Anura)
exposed to sublethal lead (as acetate). Methods: The levels of agglutinins to
heterologous red blood cells (RBC) were measured in sera from adult Bufo
arenarum. Since agglutinin titers were very low, a non- competitive enzyme-linked immunosorbent assay (ELISA)
method was carried out. As toad sera showed a marked unspecific binding, we
developed a new ELISA on microtiter plates for the quantitative determination
of the heterophile antibodies. The method
was based on that described by Hirvonen et al. (Vox Sang 69 (1995) 341),
employing sheep red blood cells (SRBC)
sensitized with amphibian antibodies that were transferred to microplates;
later the measurement of bound
immunoglobulins was performed. Different variables such as the amount of antigen,
blocking agents, and other experimental conditions (fixing solution and
commercial plates) were studied. Toads (n = 22) received a weekly subcutaneous
injection of 50 mg/kg Pb (acetate) for six weeks, and the control ones (n = 26) were injected with Na acetate at the
same time. Results: The anti-sheep red blood cells antibodies titers of adult
toads were obtained with the improved ELISA method, being the absorbance range
0.12 to 1.58 AU (1/200 diluted serum). Titers from lead-exposed toads were also
determined, being the final titers (expressed as mean ± SEM) higher (0.79 ±
0.06 AU), than those of day 0 (0,57 ± 0.06) (Mann-Whitney test p < 0.01).
Discussion: It was concluded that the ELISA technique we developed was useful
for measuring the humoral immune response in this animal model and that in
these preliminary studies, lead showed an immunostimulating action on the
humoral immune system.
Participacion: contribución en el diseño experimental y en el análisis y discusión de los
resultados; contribución en la redacción del artículo.
b) Area Ecofisiología Animal:
[7] Montalti D, Salibián A.
Uropygial gland size and avian
habitat.
Ornitologia Neotopical 11 (4): 297-306 (2000).
[Nota: artículo publicado y distribuido en 2001].
The physiological
role of the uropygial gland is still controversial. Certain authors state that
its function could be closely connected to the hydrophobic properties of its
secretion, that may be essential for plumage waterproofing. Therefore, it could
be hypothesized that the degree of this gland's development should be greater
in aquatic birds than in terrestrial species. In order to validate that
hypothesis, gland's mass (GW) relative to body weight (BW) was determined,
expressing the results as percentages (GW x 100/BW). Data of 1164 adult
individuals from 126 bird species from 49 families were analysed. Results
showed the absence of a clear cut correlation between the calculated index and
the degree of birds' contact with water. No phylogenetic correlation was
observed derived from the presence of the uropygial gland.
Participación: en el ordenamiento de los datos experimentales,
activa intervención en el análisis estadístico de los mismos, en la
interpretación y discusión de los resultados; relevante participación en la
presentación y redacción final del artículo.
[8] Montalti D, Quiroga MA, Massone AR, Idiart
JR, Salibián A.
Histochemical and lectin-histochemical studies of the secretion from the
uropygial gland of rock dove Columba livia (Columbidae – Columbiformes).
Brazilian Journal of Morphological Sciences 18 (1): 35-39 (2001).
The uropygial gland of Columba livia was
studied using standard histochemical and lectin-histochemical methods. Acidic mucins, neutral lipids, glycolipids
and phospholipids were normal components of the tubular secretion. The use of
lectins showed the distribution of glycoconjugates in the normal secretion.
There were no differences between males and females. The uropygial secretion was
a mixture of lipid and carbohydrates compounds, the composition of which varied
according to the stage of cellular differentiation and secretion formation.
Participación: importante
intervención en la presentación de los resultados y en la redacción del artículo.
7.2.
TRABAJOS
EN PRENSA Y/O ACEPTADOS PARA SU PUBLICACIÓN.
[9] Eissa BL, Salibián A , Ferrari L, Porta P, Borgnia M.
Evaluación
toxicológica no invasiva del Cadmio: modificaciones de biomarcadores
conductuales en Cyprinus carpio.
Biología Acuática (en prensa) (versión electrónica en www.ilpla.edu.ar)
An experimental device that allowed the simultaneous evaluation of
several ethological parameters of fish in captivity was described. The effects
of two sublethal solutions of
Cd
2+ (0.3 and 0.5 mg/L) on the swimming activity (expressed
quantitatively by means of an Index of relative activity, Ia)
and on the altitudinal and lateral preferences of juvenile (3 – 4 g) fish
(common carp, Cyprinus carpio) in captivity were reported. The total
swimming activity was significantly reduced at the highest concentration of
the metal; afterwards, when fish were transferred to media without the toxic,
it returned down to basal values registered in the Control period. The altitudinal
preference was modified: fish were most of time in the surface layer of the
aquarium. As for the lateral preference the most important result was
the evidence that the fish avoided the section of the aquarium where Cadmium
solutions were dripping, without a
particular pattern of distribution in the rest of the aquarium. The changes in
the swimming activity and in the altitudinal preference of fish were
reversible; on the contrary, changes in the lateral preference remained after
replacement of the Cd solutions by clean media.
Participación: importante en el diseño experimental, realización de los
experimentos, análisis, interpretación
y discusión de los resultados; importante aporte en la redacción del artículo.
7.3.
TRABAJOS
ENVIADOS Y AUN NO ACEPTADOS PARA SU PUBLICACION.
7.4.
TRABAJOS
TERMINADOS Y AUN NO ENVIADOS PARA SU PUBLICACION.
[10]
Arrieta MA, Bruzzone L, Apartín
C, Rosenberg CE, Fink NE, Salibián
A.
Biosensors of inorganic lead exposure and effect in an adult amphibian.
Several morphological, functional, and biochemical
parameters have been proposed as biomarkers of effect and exposure to Pb. The
information related to adverse effects of Pb is not abundant for amphibians.
In previous studies carried out on the
adult South American toad Bufo arenarum it was shown its high tolerance
to lead and studied the effect of the metal on the erythrocyte osmotic
fragility and d-ALAD activity. It was also showed that after a single injection of Pb,
a significant increase in the number of reticulocytes was produced; its impact
on the immune system of the toads was also studied. In this work we extended
our early studies evaluating the effect of sublethal Pb on free erythrocyte
protoporphyrin (FEP) and blood Pb and d-ALAD activity; blood lead was associated to significant decrease in the
enzyme activity and to an increase in the FEP level. Pb concentration in target
organs (liver, spleen, femur and kidney), and the total cumulated amount as
well as its impact over the mass of those organs were also determined. The
magnitude of the possible depuration through urine and intestine was evaluated.
Our results showed that FEP and blood Pb are reliable biosensors of chronic
metal intoxication.
Participación: en el diseño experimental y la
realización de los experimentos; importantes contribuciones en el
análisis, interpretación y discusión de
los resultados; aportes destacados en la redacción del artículo.
[11] Rosenberg CE,
Fink NE, Arrieta MA, Salibián A.
Effect of lead acetate on the in vitro
engulfment and killing capability of the toad Bufo arenarum neutrophils.
Lead is an element of risk
for the environment and human health and has harmful effects that may exceed
those of other inorganic toxicants. The immune system is one of the targets of lead. Its immunomodulatory actions depend on
the level of exposure, and it has been demonstrated that environmental amounts
of the metal alter immune function. Very little information is available
regarding the effect of the metal on different aspects of the immune system of
lower vertebrates, in particular of amphibians. The aim of this study was to
investigate the effect of sublethal lead (as acetate) on the function of
polymorphonuclear cells of Bufo arenarum. The results revealed that
phagocytic and lytic functions of the adherent blood cells collected from
sublethal lead-injected toads and incubated with suspensions of Candida
pseudotropicalis were affected negatively. The decrease of the phagocytic
activity was correlated with significantly increased
blood lead levels. Additional information referred to the total and differential
leukocyte counts was presented; the only difference found was in the
number of blasts that resulted augmented in the samples of lead-injected toads.
It was concluded that the evaluation of these parameters may be a reliable
tool for the biological monitoring of the immune status of
amphibians.
Participación:
en el diseño experimental; aportes en el análisis, interpretación y discusión de los
resultados; también en la redacción del
artículo.
7.5. COMUNICACIONES.
[12] Topalián ML, Castañe PM, Cordero Otero RR, Salibián
A.
Alteraciones
de la fotosíntesis en Selenastrum capricornutum por acción del cadmio +
EDTA.
Resúmenes Jor Ciencia Tecnol UNLu Nº CB 9: 22 (2001).
[13] Muscatello JR, Salibián
A, Ferrari L, Eissa BL.
Marcadores fisiológicos
de estrés provocado por cadmio en juveniles de Cyprinus
carpio.
Resúmenes Jor Ciencia Tecnol UNLu Nº CB 10: 22 (2001).
[14]
Eissa BL, Salibián A,
Muscatello JR, Ferrari L.
Efectos
del cadmio sobre la actividad natatoria de juveniles de Cyprinus carpio.
Resúmenes Jor Ciencia Tecnol UNLu Nº CB 25: 31 (2001).
[15] Castañé PM, Cordero Otero RR, Topalián ML, Salibián
A.
Influencia de la
especiación del cadmio en la inhibición de la fotosíntesis algal.
Resúmenes V Congreso Latinoamer Ecología (2001).
[16] Eissa BL, Salibián A, Ferrari L.
Actividad
natatoria de Cyprinus carpio como biomarcador de exposición al cadmio.
Resúmenes
V Congreso Latinoamer Ecología (2001).
[17] Ferrari L, Salibián A, Muscatello J, Eissa
BL
Biomarcadores fisiológicos de exposición aguda al
Cadmio: alteraciones en la función digestiva de peces.
Acta Toxicológica Argentina (2001).
[18] de la
Torre FR, Salibián A, Ferrari L.
Variabilidad natural de
parámetros fisiológicos biomarcadores de contaminación en peces dulceacuícolas.
Resúmenes I Congreso Osvaldo A. Reig de
Vertebradología básica y evolutiva e Historia y filosofía de la Ciencia Nº 33: 29-30 (2002).
[19] Eissa BL, Salibián A, Ferrari L.
Biomarcadores comportamentales
de exposición a Cadmio: descripción
metodológica.
Resúmenes
Jor Ciencia Tecnol UNLu. Sin numerar (2002).
[20] Eissa BL, Salibián A, Ferrari L, Porta P,
Borgnia M.
Evaluación toxicológica no invasiva
del Cadmio: modificacioes de biomarcadores conductuales en Cyprinus carpio.
Resúmenes II Jornadas sobre
Ecología y Manejo de Ecosistemas acuáticos Pampeanos: 25 (2002).
[21] de la Torre FR, Calamante G, Salibián A.
Detección y amplificación del ARNm
de CYP1A de Cyprinus carpio mediante la técnica de RT-PCR.
Resúmenes XXII Jornadas Interdisciplinarias de Toxicología BAS-3: 39 (2002).
[22] Arrieta MA, Rosenberg CE, Ventimiglia F, Fink NE, Salibián A.
Actividad de la δ-ALAD sanguínea como biomarcadora del Plomo en Bufo arenarum.
Resúmenes XXII Jornadas Interdisciplinarias de Toxicología BAS-1: 37 (2002).
[23] Eissa BL, Salibián A, Ferrari L, Borgnia
M.
Cambios en la actividad natatoria de dos especies
de peces expuestos al Cd: estudio comparativo preliminar.
Resúmenes XXII Jornadas Interdisciplinarias de Toxicología ECO-7: 78 (2002).
7.6.
INFORMES
Y MEMORIAS TECNICAS.
8.
TRABAJOS
DE DESARROLLO DE TECNOLOGÍAS.
8.1.
DESARROLLOS
TECNOLÓGICOS. No corresponde.
8.2.
PATENTES
O EQUIVALENTES. No corresponde.
8.3.
OTRAS
ACTIVIDADES TECNOLÓGICAS CUYOS RESULTADOS NO SEAN PUBLICABLES No corresponde.
9.
SERVICIOS
TECNOLÓGICOS. No corresponde.
10.
PUBLICACIONES
Y DESARROLLOS EN:
10.1. DOCENCIA
10.2. DIVULGACIÓN
Salibián A
[25] Estudios ecofisiológicos y
ecotoxicológicos.
¿Que se investiga? (CIC): 54
(2001).
11.
DIRECCION DE BECARIOS
Y/O INVESTIGADORES.
Lic (Ciencias Naturales / Zoología)
Carolina E Rosenberg.
Beca de Perfeccionamiento CIC.
Director.
Tema:
Efectos del plomo sobre la función inmune en Bufo arenarum.
Período: 2001.
Bioq Marcos A Arrieta.
Beca de Perfeccionamiento UNLP. Director.
Tema: Toxicocinética del plomo en Bufo arenarum.
Período: 2001-2002.
Lic (Ciencias Naturales/Zoología) Sergio H Tedesco.
Pasantía para desarrollar tareas de investigación UNLu. Director.
Tema: Biomarcadores de contaminación
acuática.
Período: 2001.
Méd Vet Raúl Sciarrota.
Tesis de Maestría, UN Gral San
Martín. Director
Tema: Control de Plagas e Impacto Ambiental.
Período 2001.
Lic (Ciencias Químicas) Martina M Mastrángelo.
Beca Interna de
Formación de Postgrado CONICET. Director.
Tema: Contaminantes orgánicos en aguas superficiales y subterráneas en la
cuenca inferior del río Salado, Pcia de Buenos Aires.
Período: 2002.
Srta Ana Clara
Villani.
Pasante de
Investigación Interna UNLu. Director.
Tema: Alteraciones
conductuales en peces por el Cadmio.
Período: 2002 (4
meses).
Sr Fernando Ferraris.
Pasante de
Investigación Interna UNLu.
Director (reemplazo
de la Dirección original por fallecimiento).
Tema: Especiación
química y toxicidad en medio acuoso.
Período: 2002 (4
meses).
12. DIRECCION DE TESIS.
a. finalizada:
Lic Fernando R de la Torre, Director.
Doctor de la UBA Area Ciencia Biológicas. FCEN UBA
(Doctorado Clase A).
Aprobada en Diciembre 2001, Calificación:
10-sobresaliente.
Jurado: Dres. Eduardo N Zerba, Otmaro E Roses,
Enrique Rodríguez.
Tema: Estudio
integrado de la contaminación acuática mediante bioensayos y parámetros fisiológicos bioquímicos indicadores de estrés ambiental.
b. en curso:
Méd Vet Raúl
Sciarrota, Director.
Tesis de Maestría en Control de Plagas e Impacto
Ambiental, UN San Martín.
Lic (Ciencias Biológicas) Bettina L Eissa, Director,
Doctorado de la UBA, Area Ciencias Biológicas. FCEN
UBA.
Tema: Efectos
del cadmio subletal sobre la actividad natatoria de peces.
13. PARTICIPACION EN REUNIONES CIENTIFICAS.
- Seminario La cuenca del río Reconquista:
aspectos ecológicos. Unidad de Coordinación del Proyecto Río Reconquista
(UNIREC) - Ministerio de Obras y Servicios Públicos Pcia Bs As. Asistencia por
invitación. Buenos Aires. Junio 25, 2001.
Trabajo presentado:
[24] Salibián A.
Monitoreos
químicos, bioquímicos y biológicos del río Reconquista.
- Jornadas de Ciencia y Tecnología. Rectorado y Secretaría de Ciencia y
Tecnología UNLu. Luján, Junio 26-28, 2001.
a. Trabajos presentados:
Muscatello JR, Salibián A, Ferrari L, Eissa BL.
Marcadores
fisiológicos de estrés provocado por cadmio en juveniles de Cyprinus carpio.
Eissa
BL, Salibián A, Muscatello JR, Ferrari L.
Efectos
del cadmio sobre la actividad natatoria de juveniles de Cyprinus carpio.
Topalián
ML, Castañe PM, Cordero Otero RR, Salibián A.
Alteraciones
de la fotosíntesis en Selenastrum capricornutum por acción del cadmio +
EDTA.
b.
Coordinador de la Sesión Exposición de Tesis de Maestrías y Doctorales.
- XII Congreso Argentino de Toxicología-XXI
Jornadas Interdisciplinarias de Toxicología – I Jornadas Rioplatenses de
Toxicología. ATA. Rosario.
Septiembre 25-27, 2001.
a. Trabajo presentado:
Ferrari
L, Salibián A, Muscatello J, Eissa BL
Biomarcadores
fisiológicos de exposición aguda al Cadmio: alteraciones en la función
digestiva de peces.
Acta
Toxicológica Argentina (en prensa)
b. Panelista en Mesa Redonda “Acreditación en
Toxicología” (por invitación).
Tema
expuesto: Consideraciones acerca las técnicas de evaluación toxicológica.
c. Moderador en dos sesiones de posters.
- Congreso
Latinoamericano de Ecología. Universidad Nacional de Jujuy. S Salvador de
Jujuy. Octubre 15-19, 2001.
Trabajos presentados:
Castañé
PM, Cordero Otero RR, Topalián ML, Salibián A.
Influencia de la especiación
del cadmio en la inhibición de la fotosíntesis algal.
Eissa
BL, Salibián A, Ferrari L.
Actividad natatoria de Cyprinus
carpio como biomarcador de exposición al cadmio.
- IV Reunión Anual de SETAC
Latinoamérica
(Society of Environmental Toxicology and Chemistry). Buenos Aires. Octubre
22-25, 2001. Asistencia sin presentación de trabajo.
- I Congreso Osvaldo A. Reig de
Vertebradología básica y evolutiva e Historia y filosofía de la ciencia. Fundación de Historia Natural
Félix de Azara-Universidad CAECE. Buenos Aires, Marzo 13-17, 2002.
Trabajo presentado:
de la Torre FR, Salibián A, Ferrari L.
Variabilidad
natural de parámetros fisiológicos biomarcadores de contaminación en peces
dulceacuícolas.
-
Jornadas de Ciencia y
Tecnología.
Rectorado y Secretaría de Ciencia y Tecnología UNLu. Luján, Junio 19-20, 2002.
Trabajo presentado:
Eissa BL, Salibián A, Ferrari L
Biomarcadores
comportamentales de exposición a Cadmio: descripción metodológica.
- Taller Bioensayos aplicados a sedimentos. Proyecto FREPLATA (PNUD / GEF) - Protección
Ambiental del río de la Plata y su frente marítimo. Asistencia por invitación.
Buenos Aires, Septiembre 5-6, 2002.
Tema expuesto:
Salibián
A.
Metodologías
para evaluar toxicidad acuática.
- XXII Jornadas
Interdisciplinarias de Toxicología. ATA. Buenos Aires, Septiembre 18-19,
2002.
a. Trabajos presentados:
de la Torre FR, Calamante G, Salibián A.
Detección y amplificación del ARNm de CYP1A de Cyprinus
carpio mediante la técnica de RT-PCR.
Arrieta MA, Rosenberg CE, Ventimiglia F, Fink NE, Salibián A.
Actividad de la δ-ALAD sanguínea como biomarcadora del Plomo en Bufo
arenarum.
Eissa BL, Salibián A, Ferrari L, Borgnia
M.
Cambios en la actividad natatoria de dos especies
de peces expuestos al Cd: estudio comparativo preliminar.
b. Moderador en
dos sesiones de posters.
- II Jornadas sobre Ecología y
Manejo de Ecosistemas Acuáticos Pampeanos. Instituto de Limnología Dr. RA
Ringuelet-FCNM. La Plata, Noviembre 13-15, 2002.
Trabajo presentado:
Eissa BL, Salibián A, Ferrari L, Porta P,
Borgnia M.
Evaluación toxicológica no invasiva del Cadmio:
modificaciones de biomarcadores conductuales en Cyprinus carpio.
14.
CURSOS DE
PERFECCIONAMIENTO, VIAJES DE ESTUDIO, ETC.
15. SUBSIDIOS
RECIBIDOS EN EL PERIODO.
2001 –
UNLu. Apoyo a Proyectos del Programa de Ecofisiología Aplicada que
dirige (incluye Proyectos acreditados en el Programa de Incentivos (Presupuesto
2000). Monto: U$S 8226.-
2001 -
Fundación Alberto J Roemmers. Proyecto: Estudios sobre los efectos
etológicos del Cadmio. Monto: U$S 2540.-
2002 - UNLu. Apoyo
a los Proyectos del Programa de Ecofisiología Aplicada que dirige (remanente
del Presupuesto 2000). Monto: U$S 685.-
16.
DISTINCIONES O
PREMIOS OBTENIDOS EN EL PERIODO.
2001
- Miembro. Comité Científico, IV Reunión Anual SETAC (Society of
Environmental Toxicology and Chemistry) Latinoamérica. Buenos Aires. Octubre
22-25.
2002
- Conferencista invitado. XXI Congreso Latinoamericano de Ciencias
Fisiológicas. A celebrarse en Riberao Preto, SP, Brasil; en Septiembre 2003.
2002 - Postulante a observador de
la International Assembly for the Recognition of
Toxicologists
(IART), candidatura por
designación por la CD de la ATA. Convocatoria de la International Union of
Toxicology (IUTOX).
17. ACTUACION EN ORGANISMOS DE PLANEAMIENTO, PROMOCION O
EJECUCION CIENTIFICA Y TECNOLÓGICA.
2001/02 - Director, Programa de
Ecofisiología Aplicada. DCB UNLu.
2001/02 – Director, Proyecto Biomarcadores de
Contaminación Acuática, acreditado en el DCB UNLu.
2001/02 - Miembro,
Comisión ad hoc para evaluar antecedentes de postulantes al “Registro de
Especialistas en Ecotoxicología y Toxicología Ambiental”, ATA.
2001 -
Evaluador de Proyectos de Becas e ingresos a la Carrera, Informes de Becarios e
Investigadores. Comisión Asesora de Ciencias Biológicas, CONICET.
2001
-Evaluador de Proyectos. Agencia Nacional de Promoción Científica y
Tecnológica, Fondo para la Investigación Científica y Tecnológica (FONCYT),
SECYT. Area Tecnología del Medio Ambiente, Arquitectura y Urbanismo.
2001 - Evaluador de Informes, Proyectos
del Programa de Incentivos, Secretaría de Ciencia y Técnica, UBA.
2001/02 –
Miembro del Comité Editorial: Acta Toxicológica Argentina, Ecología Austral
y FACENA (Vol. 15).
2001
- Miembro Titular, Comisión Asesora Permanente de Ciencia y Técnica. CS UNLu.
2002 - Miembro Titular y Coordinador, Comisión
Asesora Permanente de Ciencia y Técnica. CS UNLu.
2001/02 - Evaluador de Proyectos, Secretaría de
Ciencia y Técnica UBA (Programación UBACYT 2001-2002).
2001 – Evaluador de
manuscritos Environmental Pollution y Comparative
Biochemistry and Physiology.
2002 – Evaluador de
manuscritos Hydrobiologia y Environmental
Research.
2002 - Miembro,
Comisión ad hoc encargada de elaborar propuesta de reglamentación de
artículos del Estatuto de la Universidad, CS UNLu.
2002 – Miembro y Coordinador, Comisión de Pares CONEAU. Evaluación de
Doctorados en Química de Universidades Nacionales.
2002 – Evaluador de Proyecto de Tesis Doctoral.
Departamento de Postgrado FCNM UNLP.
18. TAREAS DOCENTES DESARROLLADAS EN EL PERIODO.
De grado:
- Profesor
Titular de Fisiología Animal (2° cuatrimestre 2001), DCB UNLu (130 horas en un
cuatrimestre).
- Profesor Titular de
Fisiología Animal (2°
cuatrimestre 2002), DCB UNLu (idem)
- Profesor Titular ad honorem de Química
Toxicológica (2º semestre 2001), Facultad de Ciencias Exactas y Naturales,
Universidad Nacional de La Pampa (96 horas en un cuatrimestre).
- Profesor Titular ad honorem de Química
Toxicológica (2º semestre 2002), Facultad de Ciencias Exactas y Naturales,
Universidad Nacional de La Pampa (idem).
De
Postgrado:
-
Profesor Titular Invitado. Dictado de clase sobre Química, Toxicología y
Ecotoxicología de los piretroides. (4 h). Carrera de Postgrado de
Especialista en Manejo de Agroquímicos.
Universidad Nacional del Litoral. Esperanza,
Santa Fe. Abril 20, 2001.
-
Docente invitado. Dictado de
clases Introducción a la Investigación y Desarrollo en el Laboratorio
Clínico (8 h). Curso de Actualización. Maestría en Ciencias del Laboratorio
Clínico, Facultad de Ciencias Exactas UNLP. La Plata. Agosto 17 y Setiembre 7,
2001.
- Profesor
invitado. Dictado de la clase Ecotoxicología (2 h). Programa de Postgrado en la problemática del uso indebido de
drogas, Módulo “Conocimientos básicos de Neurociencias y Toxicología”, Centro
de Estudios Avanzados UBA. Agosto 22, 2001.
- Profesor invitado. Dictado de la clase Ecotoxicología (3 h). Programa de Postgrado
en la problemática del uso indebido de drogas, Módulo “Conocimientos básicos de
Neurociencias y Toxicología”, Centro de Estudios Avanzados
UBA. Noviembre 2002.
19.
OTROS ELEMENTOS DE
JUICIO NO CONTEMPLADOS EN LOS TITULOS ANTERIORES.
Conferencias
/ Ponencias y coordinación en Mesas Redondas, Paneles, Seminarios
(no indicados en párrafos anteriores):
2002
- Mesa Redonda Ciencia, Política
y Educación. Coordinador.
“Encuentro de Estudiantes de Biología y Carreras Afines”. UNLu, Luján.
Noviembre 1º.
2002
- Mesa Redonda “Hambre en el granero del mundo”. Panelista invitado, tema
expuesto: Ecología, Producción de alimentos y Hambre. Foro Social
Evangélico. Buenos Aires, Noviembre 9.
Conducción Universitaria:
2001/02 -
Miembro Titular, Asamblea Universitaria. Representante del Claustro de
Profesores, UNLu.
2002 - Miembro
Suplente, Asamblea Universitaria. Representante del Claustro de Profesores,
UNLu.
Actuación
como Jurado:
2001- Miembro Titular, Jurado de Tesis (Doctorado
en Ciencias Biológicas), MSc Cristina M Montagna, Centro Regional Universitario
Bariloche, UNComahue.
2001 - Miembro
Titular, Jurado de Tesis (Doctorado en Ciencias Naturales), Lic Carolina E
Rosemberg, FCNM UNLP.
2001 – Miembro
Titular, Jurado de Tesis (Doctorado en Ciencias Naturales),Lic Lourdes M Hirt,
Facultad de Ciencias Exactas y Naturales y Agrimensura, Universidad Nacional
del Nordeste.
2001 - Miembro Titular, Jurado en Concurso para
proveer Profesor Adjunto/Asociado, División Biología, Orientación Fisiología
Animal, DCB UNLu.
2002- Miembro Titular, Jurado de Tesis (Maestría
en Ecología Acuática Continental), Lic Virginia Haydeé Martínez. Facultad de
Humanidades y Ciencias, Universidad Nacional del Litoral.
20.
TITULO Y PLAN DE
TRABAJO A REALIZAR EN EL PROXIMO PERIODO.
ESTUDIOS ECOFISIOLOGICOS Y ECOTOXICOLOGICOS:
BIOMARCADORES DE TOXICIDAD ACUATICA.
Introducción:
Como se expuso en el
Capítulo 6 el marco referencial amplio de mi Plan de Trabajo procura integrar los aspectos ecofisiológicos y
ecotoxicológicos de algunos temas propios de la problemática de la
contaminación ambiental, en particular la acuática.
En el próximo
período procuraré finalizar los estudios iniciados con anterioridad completando
-según el caso- las partes experimentales pendientes, el análisis de datos y la
redacción de los textos requeridos para la presentación formal de los
resultados y conclusiones en el formato de comunicaciones y artículos
científicos extensos..
El segundo Objetivo
se refiere al Plan de Trabajo que afianzará la orientación que tendrán mis
trabajos, fuertemente direccionados hacia la detección y caracterización de
biomarcadores de toxicidad ambiental en medios acuáticos, con peces como
organismos centinela. A continuación se presentan los fundamentos y el detalle
de los Objetivos de ese Plan, diseñado para ser completado en un lapso
aproximado de tres años:
Fundamentación
Inherente a los estudios ecotoxicológicos es el concepto
de estrés que en términos simples puede definirse como una alteración
cuantificable del estado estable normal de los sistemas biológicos, inducido
por un cambio ambiental que puede tener consecuencias adversas en diferentes niveles de organización, desde el
individual y poblacional y, por extensión, hasta afectar la estructura y
funcionalismo de los ecosistemas .
De lo anterior se desprende que es posible
cuantificar el grado de estrés a partir de variables o marcadores bioquímicos,
fisiológicos y etológicos. Obviamente la adecuada selección de biomarcadores
considerando su selectividad y la precocidad de sus respuestas-cambios,
determinará su poder de detección de las condiciones de estrés en los
diferentes niveles bajo estudio.
Entre los contaminantes más comunes en el medio
acuático se halla el Cd2+ que ha adquirido gran importancia
toxicológica y ecotoxicológica.
Este elemento es extremadamente tóxico para muchas
especies, incluido el ser humano; su distribución en los diferentes
compartimientos ambientales está aumentando debido al incremento de las
actividades antrópicas que lo remueven de sus depósitos naturales insolubles
para utilizarlo en diversos procesos productivos (industria de baterías,
pinturas, estabilizadores, pigmentos, etc.). El agua es precisamente el sitio
más importante del depósito final de sus formas solubles; allí el perfil
fisicoquímico del medio acuático es un factor crítico, determinante de la
biodisponibilidad del metal y, por ende, del peligro y riesgo de efectos
adversos sobre la biota.
En los vertebrados los principales órganos blanco
del Cd2+ son el hígado y el riñón. En el caso particular de los
peces expuestos a concentraciones subtóxicas del metal, los daños son de
diverso carácter tales como alteraciones hematológicas, interferencia en la
homeostasis del Ca2+, modificaciones histológicas y morfológicas,
perturbaciones en el balance hidromineral, en el sistema respiratorio, en la
eficiencia de la captación de oxígeno y en el metabolismo intermediario
hepático; también se han descrito efectos perjudiciales sobre sistemas
enzimáticos fundamentales, sobre la integridad del sistema inmune y el
funcionalismo del sistema nervioso con importantes consecuencias
comportamentales .
A escala celular la base de la acción tóxica del
cadmio radica en la interacción con fosfatidiletanolamina y fosfatidilserina;
otro aspecto de su toxicidad está vinculado a su interacción con los grupos SH
de macromoléculas, la generación de radicales libres y la competencia con el Ca2+.
Además, el Cd2+ induce en los organismos acuáticos la síntesis de
proteínas conocidas como metalotioneinas que cumplirían un importante papel en
la protección y en la regulación intracelular del metal; más
recientemente, se ha purificado y caracterizado una glicoproteína rica en
histidina y con elevada afinidad por dicho metal, que cumpliría un papel en su
regulación y transporte extracelular .
La información referida a los efectos de los metales
pesados en general sobre los peces fue objeto de numerosos estudios; en cambio,
si nos restringimos a los efectos de las exposiciones prolongadas de los peces
al Cd2+, la información no es tan abundante y se torna
definitivamente escasa si indagamos acerca de la capacidad de recuperación de
los cambios inducidos por el metal luego de su transferencia a medios limpios.
De la misma forma, la información referida a los
efectos comportamentales del Cd2+ en los peces tampoco es abundante.
Las Hipótesis básicas de este Plan son las
siguientes:
a. en los vertebrados acuáticos algunos parámetros
biológicos, solos o en conjunto, especialmente seleccionados por su
sensibilidad y especificidad, pueden ser útiles como biomarcadores de
exposición prolongada (o crónica) a estresores ambientales,
b. las modificaciones de dichos marcadores
que se detecten, referidos a niveles basales o normales predeterminados, pueden
ser indicadores de la exposición a los estresores ambientales,
c. las propiedades de los biomarcadores
pueden estudiarse mediante los cambios que ocurren en sistemas biológicos que
actúan como centinela (por ej. peces) lo que permite establecer la relación
exposición-respuesta o inferir acerca de la relación causa-efecto o de su
sensibilidad.
d. el tipo y la intensidad de las respuestas
a los estresores dependen de su biodisponibilidad ambiental la que, a su vez,
está fuertemente condicionada por otros factores como el perfil fisicoquímico
del medio,
e. es posible estudiar experimentalmente la
magnitud de los impactos adversos, especialmente el grado de reversibilidad de
los mismos, mediante el seguimiento de las cinéticas de recuperación de las
alteraciones detectadas en los biomarcadores luego de transferir los organismos
centinela expuestos a medios limpios.
El Objetivo General es estudiar en
forma comparativa la respuesta integrada de algunos marcadores bioquímicos,
fisiológicos y etológicos en tres especies de peces dulceacuícolas (Cyprinus
carpio o “carpa comun”; Cichlasoma facetum o “chanchita” y
Cnesterodon decemmaculatus o “madrecita”) expuestas a
concentraciones subletales de Cd2+, en condiciones de cautiverio.
Cabe señalar que la elección de dichas especies
obedeció a los siguientes criterios: C. carpio es un teleósteo
cosmopolita cuya utilización como organismo test es aconsejada por los
Organismos reguladores internacionales para la realización de bioensayos de
toxicidad. C. decemmaculatus es una especie nativa de nuestra ictiofauna
que ha sido propuesta como otro organismo centinela alternativo en bioensayos
agudos y crónicos de toxicidad acuática. C. facetum es una entidad
sudamericana, de habitos relativamente mas sedentarios.
En el contexto de los enunciados precedentes, el
Plan tiene los siguientes Objetivos particulares:
En dichos teleósteos dulceacuícolas
se determinarán / estudiarán, en condiciones de laboratorio:
A. Estudios ecofisiologicos:
A1. los niveles
basales o de referencia de los biomarcadores bioquímicos, fisiológicos y
comportamentales preseleccionados .
B. Estudios ecotoxicologicos:
B1. la correlación entre la
biodisponibilidad del metal y sus efectos adversos.
B2.
las modificaciones provocadas por el Cd2+
en las magnitudes de dichos biomarcadores, en condiciones de exposición
prolongada (subletal),
B3. la cinética de recuperación de los
marcadores alterados luego de la transferencia de los peces a medios
"limpios".
Los biomarcadores seleccionados para
determinar el efecto del Cd2+ sobre los peces serán los siguientes:
Biomarcadores bioquímicos y fisiológicos:
- contenido de glucógeno hepático, indicador
de la reserva energética glucídica.
- carga de adenilatos en hígado, indicador del
estado energético.
- frecuencia opercular, para determinar
efectos sobre la respiración.
- consumo de oxígeno y
capacidad de extracción de oxígeno, para conocer cambios en la eficiencia de la función respiratoria.
Biomarcadores etológicos:
- determinación de
cambios en el patrón comportamental, particularmente en lo referido a la
actividad natatoria y preferencias altitudinales.
Material biológico. Se utilizarán ejemplares
juveniles de tamaño comparable de las especies antes mencionadas.
Diseño experimental básico. Los experimentos tendrán tres períodos o fases
de 10 días de duración cada uno:
i. período de aclimatación y control (en agua
potable declorada),
ii. período experimental en agua potable con Cd2+
subletal (como NO3-), y
iii.
período de recuperación en agua potable.
En las tres fases el fotoperíodo, la temperatura, el
flujo, la densidad de organismos y la dieta serán mantenidos constantes; la
aireación será continua. Los
experimentos serán del tipo flujo continuo (flow-through). Durante cada
período se realizarán dos controles del perfil fisicoquímico básico de los
medios determinando oxígeno disuelto, conductividad, dureza, alcalinidad, pH y
concentraciones de metales pesados. Las concentraciones que se ensayarán serán
siempre menores que las CL-50 96 h determinadas en nuestro laboratorio para
juveniles de las especies que se utilizarán.
Métodos analíticos. Los peces
se retirarán cuidadosamente de los acuarios, serán anestesiados por breve
inmersión en agua fría o en soluciones de MS222; luego serán pesados y medidos.
Se los sacrificará por un incisión en la columna espinal posterior a los
opérculos.
Posteriormente se practicarán
disecciones sobre plancha fría para extraer una alícuota de hígado; el material
extraído será pesado y preparado para su procesado para las determinaciones
indicadas.
Las técnicas específicas que se aplicarán para estudiar o determinar los biomarcadores
seleccionados son:
a. Biomarcadores
fisiológicos y bioquímicos: al inicio y al final de cada período se
tomarán las muestras requeridas:
-
frecuencia opercular: por conteo de movimientos operculares.
- consumo de oxígeno y
capacidad de extracción de oxígeno.
- glucógeno hepático:
técnica colorimétrica de la antrona.
- carga de adenilatos en
hígado por HPLC.
b. Biomarcadores etológicos:
se utilizará un set de acuarios que tienen fijados en su exterior
sensores infrarrojos que emiten señales generando una grilla tridimensional que
permite el registro de la ubicación espacial del pez y su patrón de locomoción
mediante coordenadas. Las mismas serán registradas con una frecuencia de 1/seg,
en una computadora dotada de un sistema de adquisición de datos y recolectada
en un software desarrollado especialmente. Se realizará un muestreo focal
monitoreando cada individuo diariamente, durante 4 hr continuas; de esta
manera, los peces serán controles de si mismos.
Técnicas fisicoquímicas. Los parámetros fisicoquímicos básicos de los
medios se determinarán de acuerdo a lo estipulado por la APHA (1995), en
algunos casos con kits comerciales, espectrofotometría de absorción atómica y
sensores portátiles. La biodisponibilidad del Cd2+ en los medios
experimentales se determinará mediante el Programa MINEQL.
Análisis estadísticos. Los resultados de los grupos se analizarán, según corresponda,
mediante métodos paramétricos y no paramétricos con evaluación de varianzas y
covarianzas. La comparación de los resultados de los grupos se analizará
mediante ANOVA y/o MANOVA con comparaciones múltiples. Además se
utilizarán otros tests como el de Tuckey y el de Dunnett.
Se utilizarán los paquetes estadísticos Statistica,
Statgraphics y Sigma Stat.
Significado de la investigación. Los resultados obtenidos constituirán una
aproximación para contribuir a la provisión de las bases para una
interpretación de los efectos adversos de los estresores en el medio acuático, en particular referidos a los
efectos de los metales pesados en concentraciones subletales. Con tal propósito
se estudiarán las respuestas contemporáneas de algunos parámetros seleccionados
asociados al metabolismo hepático, a la respiración y a la conducta natatoria
de dos especies de peces dulceacuícolas, en condiciones de cautiverio.
Diferentes autores han sostenido en el pasado
reciente la importancia de incorporar a los estudios clásicos de toxicología
ambiental el monitoreo del estado de los biomarcadores registrando los cambios
que ocurren en ellos en respuesta a la exposición de sistemas biológicos a
contaminantes y xenobióticos; se
postula que ese tipo de información permitirá una aproximación al conocimiento
integrado de las respuestas a los estresores ambientales y es de
gran valor predictivo ya que determina las alteraciones en los sistemas
biológicos estudiados debido a exposiciones subletales o crónicas, antes de la
manifestación de efectos irreversibles.
El presente Plan incluye dos metas adicionales que
se consideran muy importantes. Una de ellas es la referida a la determinación
de las características de la recuperación de los animales luego de que el
contacto con el estresante ha cesado. La otra contribuirá para confirmar y
expandir las bases cientificas de la adaptabilidad de especies nativas para su utilización
como especie centinela en bioensayos de toxicidad.
Se destaca la incorporación de la evaluación de
parámetros etológicos que habitualmente no son de consideración frecuente en
estudios ecotoxicológicos a pesar de que generalmente las respuestas conductuales
son rápidas y preceden a otras alteraciones. La conducta representa –en los
peces- la respuesta integrada de un complejo de funciones bioquímicas y
fisiológicas como reacción homeostática adaptativa de los animales ante la
presencia de estresores ambientales. En este caso se prestará atención a los
efectos del Cd2+ subletal sobre los patrones de locomoción,
movimiento y preferencia espacial de las especies que se estudiarán.
En suma, se espera que este Plan de carácter básico
contribuya al logro de información relevante para establecer objetivamente los
efectos ecológicos de los metales pesados presentes en el medio dulceacuícola,
con implicancias científicas y tecnológicas.
Este punto es critico en el caso de la Provincia de
Buenos Aires, donde el incremento que ocurre en las concentraciones urbanas se
acompaña con significativos deterioros de la calidad del agua en los cuerpos
periurbanos. Algunos casos como la cuenca del rio Reconquista, el área costera
del río de la Plata, y el río Santiago, entre otros, son paradigmáticos.