Detección del efecto de disruptores edocrinos y metales en la reproducción de rotíferos dulceacuícolas

Abstract

Resumen. La contaminación por metales y plaguicidas en los ecosistemas acuáticos es una problemática de contaminación ambiental mundial, y los efectos adversos que poseen los tóxicos pueden alterar el equilibrio biológico. Los disruptores endocrinos son compuestos que interfieren con la síntesis, secreción, transporte, acoplamiento, acción o eliminación de hormonas naturales en el cuerpo que son responsables de mantener la homeostasis, reproducción, desarrollo y comportamiento. Por tal razón se caracterizó el efecto adverso de los metales plomo, arsénico y zinc, el fungicida vinclozolin, y las hormonas luteinzante y folículo estimulante, en la reproducción asexual y sexual, usando una prueba de toxicidad crónica reproductiva de 4 días en el rotífero dulceacuícola Brachionus calyciflorus. En esta prueba crónica se tomaron en cuenta variables importantes como; producción de hembras y machos, producción de huevos asexuales y sexuales. Se analizó los efectos adversos en la cópula y fertilización. Se analizaron alteraciones morfológicas inducidas por el vinclozolin y las hormonas. Y finalmente se detectó la expresión de proteínas de estrés a metales (metalotioneínas). Los metales plomo, zinc y arsénico tiene efectos disruptores muy potentes sobre la reproducción asexual y sexual en el rotífero Brachionus calyciflorus. Existe inducción de machos: es mayor por intoxicación a plomo, y en menor medida por arsénico y zinc. Los metales afectan el porcentaje de fertilización y cópula. El plomo afecta el porcentaje de eclosión de huevos sexuales. En cambio el vinclozolin y la hormona luteinzante favorecen la reproducción asexual, y en gran medida la reproducción sexual. Se presenta por primera vez una prueba toxicológica reproductiva crónica (4 días), donde se pueden obtener hembras deformes, por efecto de exposición crónica a vinclozolin y las hormonas (luteinizante y folículo estimulante). En el caso del vinclozolin se puede replicar el experimento para estudios posteriores. Se reporta por primera vez en rotíferos efectos adversos de infertilidad transgeneracional por exposición al vinclozolin y la hormona luteinizante. Y en el caso de la exposición al vinclozolin alteraciones morfológicas capaces de ser heredadas a sus descendientes (herencia transgeneracional). Por lo tanto nuestro ensayo de reproducción crónico a 4 días es una herramienta útil para evaluar el efecto de disruptores endocrinos, la prueba de toxicidad reproductiva de 4 días puede ser empleada para estudios histopatológicos, bioquímicos y genéticos en rotíferos.

Abstract. The contamination by metals and pesticides in aquatic ecosystems is a global environmental pollution problem, and the adverse effects of toxicants can alter the biological balance. Endocrine disruptors (DE) are one of the most dangerous pollutants that interfere with the synthesis, secretion, transport, action or elimination of natural hormones in the body that are responsible for maintaining homeostasis, reproduction, development and behavior. For this reason, I study the adverse effect of the metals: lead, arsenic and zinc, the fungicide vinclozolin, and the luteinizing and follicle stimulating hormones, on the asexual and sexual reproduction, using a 4-day reproductive chronic toxicity test. In this chronic test important variables were taken into account such as: a) production of females and males, b) sexual and asexual egg production, c) fertilization, and d) copulation. Morphological alterations induced by vinclozolin and the two hormones tested were analyzed. Metallothionein expression was also studied. The metals lead, zinc and arsenic cause powerful disruption on the asexual and sexual reproduction of the rotifer Brachionus calyciflorus. There is induction of males by metals. The effect of lead is greater, and to a lesser extent by arsenic and zinc. Metals affect the percentage of fertilization and copulation. Lead affects the percentage of sexual egg hatching. On the other hand, vinclozolin and luteinizing hormone favor largely sexual and asexual reproduction. These EDs increase significantly male production, reaching very high population values. However, this large amount of males and females is beneficent to the population in the case of vinclozolin exposure, because there is significant increase of cyst production. However, that does not happen with metals. It is presented for the first time a reproductive toxicology chronic test (4 days), where deformed females are produced, due to chronic exposure to vinclozolin and luteinizing and follicle-stimulating hormones. I reported for the first time in rotifers potential adverse effects of transgenerational infertility by exposure to the vinclozolin and luteinizing hormone. And in the case of exposure to the vinclozolin morphological alterations can be inherited to their descendants (transgenerational inheritance). Therefore, the chronic reproduction test (4 days) used in this work is a useful tool to evaluate the effect of endocrine disrupters, and can be used for histopathology, biochemical and genetic studies in rotifers.