Biomarcadores de contaminación
Sustancias químicas generadas por actividades humanas, tales como plaguicidas, residuos de explosivos y nanomateriales resultan contaminantes para suelos y aguas. Investigadores de Exactas dirigidos por Norma Casabé utilizan lombrices y bivalvos como indicadores para evaluar el impacto de estos compuestos.
Lombrices rojas californianas o moluscos bivalvos del Río de la Plata son animalitos que pueden resultar más o menos simpáticos según las preferencias del lector. Sin embargo, para el equipo de investigadores que dirige Norma Casabé, son una herramienta fundamental para realizar bioensayos y determinar posible contaminación ambiental.
“Los ecosistemas acuático y terrestre reciben continuamente sustancias químicas generadas por las actividades humanas. Nuestras líneas de investigación apuntan al desarrollo y validación de parámetros ecotoxicológicos para la evaluación del impacto de estos compuestos que pueden resultar contaminantes”, explica Casabé.
En el “Laboratorio de Biomarcadores de Estrés Ambiental Antropogénico” se llevan adelante varias líneas de investigación. Una de ellas consiste en la realización de ensayos biológicos para evaluar el impacto de plaguicidas en agroecosistemas. “El incremento en el uso de plaguicidas para aumentar el rendimiento de las cosechas puede afectar a otros organismos a los cuales no estaban dirigidos y ocasionar daño irreversible en la estructura y función de agroecosistemas”, explica la investigadora. Por eso, junto a su equipo de trabajo, estudian cómo impactan estos plaguicidas de uso corriente en cultivos de soja y trigo -tan extendidos en la pampa húmeda- mediante ensayos realizados usando lombrices Eisenia fetida/andrei como organismos bioindicadores.
“Los parámetros que evaluamos en las experiencias de campo, presentaron un patrón de respuesta similar a los que obtuvimos en el laboratorio. Estos resultados indican que los bioensayos de exposición de E. andrei en laboratorio, pueden resultar herramientas valiosas para la selección de parámetros para el monitoreo de suelos agrícolas tratados con plaguicidas”, sostiene Casabé.
Pero la utilización de plaguicidas no afecta sólo a los suelos sobre los que se utilizan sino que también puede alcanzar los cursos de agua cercanos. Por eso, el grupo trabaja también sobre moluscos bivalvos como Corbicula fluminea del Río de la Plata. “Algunas especies de invertebrados acuáticos, entre ellos los moluscos bivalvos, pueden resultar bioindicadores apropiados, porque son sedentarios, filtran grandes volúmenes de agua y acumulan un amplio rango de contaminantes”, explica la especialista.
La inhibición de la actividad de las colinesterasas (ChE) ha sido frecuentemente usada como biomarcador de plaguicidas organofosforados (OP) en distintas especies, que también reaccionan con otras esterasas, generalmente consideradas de detoxificación. Los investigadores caracterizaron enzimas como colinesterasas y otras esterasas en C. fluminea y observaron su respuesta por exposición a organofosforados. Los resultados obtenidos demuestran que estas enzimas podrían constituir adecuados biomarcadores de exposición a OP.
Además de evaluar el impacto de agrotóxicos en suelos y aguas, el grupo de Casabé, en conjunto con Carmen Sánchez–Rivas (especialista en microbiología) también utiliza biomarcadores como herramientas de diagnóstico de daño en suelos contaminados por TNT y diseña metodologías de biorremediación microbiológica en suelos cercanos a una planta de explosivos.
Además, junto con el grupo de investigación dirigido por Noemí Verrengia Guerrero, el equipo trabaja en la evaluación del efecto de nanomateriales en organismos acuáticos y terrestres. “Como los nanomateriales tienen propiedades innovadoras, se espera que su producción y usos se incrementen en un corto plazo, y aumente así la posibilidad de que alcancen a distintos ecosistemas y produzcan efectos adversos sobre distintas comunidades”, explica Casabé. “Desde el punto de vista toxicológico, el gran desafío para evaluar su toxicidad reside en que las propiedades físicas y químicas de los nanomateriales difieren marcadamente de las que presentan las sustancias de igual composición pero mayor tamaño”, agrega la investigadora. A medida que disminuye el tamaño de determinada partícula, aumenta significativamente su superficie específica, lo que produce un gran incremento en la reactividad (la superficie específica es una magnitud que surge de la relación entre la superficie y la masa o volumen de un sólido). “Por su tamaño (1 a 100 nm, del orden de la milmillonésima parte del metro), las nanopartículas adquieren una movilidad inusual en organismos y en el ambiente. Las legislaciones vigentes no son suficientes como para estimar adecuadamente sus riesgos y es poco lo que sabemos de su potencial impacto en la salud del ambiente acuático y del terrestre”, sostiene.
La investigación y el desarrollo de metodologías que permitan establecer la toxicidad de estos materiales en organismos acuáticos y terrestres podrían contrarrestar esta situación. “Del mismo modo, el desarrollo de herramientas que contribuyan al diagnóstico y evaluación del riesgo de nanomateriales permitirá adoptar las medidas más aptas para su control, regulación de descargas y el manejo de residuos que las contengan. Nuestra propuesta pretende ser un aporte orientado a esclarecer estos aspectos”, concluye Casabé.
Grupo de Biomarcadores de estrés ambiental antropogénico
(Departamento de Química Biológica)
Laboratorio QB51, Pabellón II, 4to. piso, Depto. Química Biológica.
Tel.: 4576-3301/8- int 211.
Directora: Dra. Norma Casabé
Integrantes del grupo: María Luisa Oneto, Lucas Piola.
Tesistas de doctorado: Silvana Beatriz Basack, Julio Silvio Fuchs.
