Bioactivaciòn de compuestos orgànicos halogenados por la actividad de la glutation S-transferasa tetha y del citocromo 2E1 en el charal blanco (Chirostoma riojai)

Abstract

RESUMEN: Como resultado de las actividades humanas en los ambientes dulceacuícolas pueden llegar a depositarse contaminantes con la capacidad de generar estrés oxidativo en los organismos acuáticos, tales como los bifenilos policlorados (PCB´s) y los hidrocarburos aromáticos policíclicos (HAP´s). Además, dichas substancias son biotransformados por las oxidasas de función mixta (tales como el CYP 2E1) y las enzimas dependientes del glutatión (como la GSTT) hacia compuestos más polares que sean más fácilmente eliminados por el organismo (detoxificación). Sin embargo, también pueden generarse especies químicas con mayor toxicidad a la de los compuestos originales (bioactivación). Por otra parte, ambos procesos pueden ser modificados por la presencia de otros contaminantes ambientales. En conjunto, la respuesta tóxica sobre los organismos acuáticos puede variar dependiendo de los xenobióticos en cuestión, la especie de que se trate, la etapa del ciclo de vida en que se encuentre, sus hábitos alimenticios y la época del año, entre otros. En particular, el charal de Santiago (Chirostoma riojai) es una especie dulceacuícola endémica de la zona central de nuestro país. Fue descrita hace poco más de 50 años, pero debido a la destrucción de su hábitat, la contaminación, el uso de agua para riego, actividades agrícolas, industriales y domésticas, el número de localidades donde habita se ha reducido drásticamente, por lo que actualmente se encuentra en peligro de extinción. Por lo anterior, para el presente trabajo se decidió evaluar la respuesta pro-oxidante del charal de Santiago expuesto a mezclas ambientales complejas de PCB´s e HAP´s en la Laguna de Zumpango, Estado de México. En la Laguna de Zumpango se colectó agua (en la superficie, en el nivel de compensación y en el fondo) además de sedimentos, en tres estaciones representativas del cuerpo de agua para el análisis de compuestos orgánicos halogenados (COH) [bifenilos policlorados (PCB´s): mono-ortho-substituidos, di-ortho-substituidos y noortho-substituidos e hidrocarburos aromáticos policíclicos (HAP´s): naftaleno, pireno y benzo[a]pireno (BaP)], además de parámetros fisicoquímicos evaluados in situ y en laboratorio. Los charales fueron divididos en tres grupos de acuerdo a su relación pesotalla. En hígado y vísceras se analizaron biomarcadores de la respuesta pro-oxidante (concentración de peróxido de hidrógeno, hidroperóxidos lipídicos, lipoperoxidación, oxidación de proteínas) y de la bioactivación (actividad del CYP2E1 y de la GSTT). También se evaluó el contenido de HAP´s en estos órganos. Los resultados se analizaron por medio de ANOVA seguido de la prueba de Dunnett. Las relaciones entre los biomarcadores (variables dependientes) y la concentración de HAP (variables independientes) se probó por regresión lineal y exponencial. No detectaron PCB´s en la columna de agua, mientras que la concentración de HAP´s presentó un patrón diferencial en los compartimentos ambientales. En el agua sólo se detectó naftaleno, pero en los sedimentos el compuesto más abundante fue pireno, seguido del benzo[a]pireno y en la estación más contaminada (embarcadero) se encontraron los tres HAP’s bajo estudio. Estos hallazgos denotan que la actividad antropogénica es determinante en la contaminación por HAP´s de este cuerpo de agua. En hígado y vísceras se cuantificaron elevados factores de bioconcentración (FBC) de pireno y bajos para el BaP. El hígado tuvo un FBC de pireno >2,000 y en vísceras fue mayor a 2,500. Sin embargo, para el BaP el FBC fue menor a 10. Al respecto, es posible sugerir interacciones complejas entre los componentes bióticos y abióticos. Respecto a la generación de radicales libres todos ellos fueron detectados y además hubo diferencia entre los tejidos. En ningún caso se halló lipoperoxidación significativa, pero los hidroperoxidos lipídicos estuvieron incrementados. Esto demuestra que el estrés oxidativo se detiene en fases tempranas. También se encontró oxidación de proteínas. En hígado y víscera, los hidroperoxidos lipídicos y la lipoperoxidación, además de la oxidación de proteínas tuvieron una relación significativa con los niveles de pireno (p<0.001). Estos resultados sugieren que el daño oxidativo está asociado con el metabolismo realizado por las enzimas de la función oxidasa, específicamente las isoenzimas del citocromo P450, por lo que es posible concluir que la relación entre los HAP’s y las fuerzas endógenas pro-oxidantes generan estrés oxidativo y en el caso de los fosfolípidos, los daños se detienen en etapas tempranas pero en las proteínas, ocurre una oxidación significativa.