Herramientas biológicas para el análisis de la toxicidad en sistemas acuáticos epicontinentales

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Sobre la Entidad

IMTA
El Instituto Mexicano de Tecnología del Agua es un organismo público descentralizado que se aboca a enfrentar los retos nacionales y regionales asociados con el manejo del agua.
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  • El Instituto Mexicano de Tecnologías del Agua ha desarrollado el proyecto Herramientas biológicas para el análisis de toxicidad y detección de efectos asociados a contaminantes en sistemas acuáticos epicontinentales: Aplicación, adaptación y validación de tecnologías.
  • La iniciativa surge con objeto de aplicar metodologías para la detección de efectos asociados a contaminantes emergentes.

Con el objetivo de aplicar y adaptar metodologías basadas en la respuesta biológica para la detección de efectos asociados a contaminantes emergentes en ambientes epicontinentales, el Instituto Mexicano de Tecnologías del Agua (IMTA) desarrolló el proyecto Herramientas biológicas para el análisis de toxicidad y detección de efectos asociados a contaminantes en sistemas acuáticos epicontinentales: Aplicación, adaptación y validación de tecnologías.

Calibración del método de efectos de desarrollo embrionario con Danio rerio. Se encontraron 3 indicadores de toxicidad aguada y 6  de cronicidad  asociados al efecto por exposición a compuestos farmacéutico en  concentraciones de µg/L. La calibración incluyo también el análisis en muestras de campo de la Presa Colorines, en Guerrero  y de la PTP Los  Filtros, en Guanajuato.

El estradiol, el bisfenol A, la cafeína y la fluoxetina son compuestos emergentes que inciden en las aguas residuales y en los ambientes acuáticos en concentraciones > 10 µg/L, razón por la que se emplearon para los fines de este proyecto. Los diseños experimentales comprendieron protocolos y pruebas para evaluar los daños que estos contaminantes generan en el desarrollo del pez Danio rerio, en el proceso gestacional y formación de intersexos del cladócero Daphnia magna, en el crecimiento de la población de la microalga Pseudokirchneriella subcapitata y en el desarrollo del nematodo Pangrellus redivivus.

Asimismo, se desarrolló un método para la detección de toxicidad en aguas salinas y salobres empleando el rotífero Brachionus plicatilis; además, se diseñó y calibró una  cámara  para exposición de microalgas inmovilizadas, de uso directo en campo.

Desarrollo de una prueba crónica de alteración del ciclo gestacional y formación de intersexos con Daphnia magna, para detección de efectos por  exposición a fármacos y disruptores endócrinos. 

Como resultados relevantes de este estudio se encontraron seis indicadores de efecto sobre el desarrollo embrionario de Danio rerio, asociados a la forma de acción de compuestos emergentes. Esta técnica fue calibrada y verificada en pruebas de laboratorio y campo en la presa de Colorines y en la planta de tratamiento Los Filtros, Guanajuato.

En relación con las microalgas, se observaron alteraciones en color, tamaño o estructura, además de efectos tanto de inhibición como de estimulación del crecimiento en su población. En el caso del estradiol y del bisfenol A, se observa sólo inhibición a partir de dosis de 2.5 y 2.2 µg/L; sin embargo, la cafeína y fluoxetina presentan efecto divergente de inhibición a altas concentraciones (> 120 mg/L y > 0.7 µg/L). A dosis reducidas (20 mg/L y 0.0625 µg/L), estimulan el crecimiento de la población hasta en un 50% por arriba del control. 

Se logró la definición del ciclo gestacional de Daphnia magna conformado por cinco etapas. El efecto de los compuestos de prueba fue evaluado y los organismos expuestos no presentaron mortalidad; sin embargo, se observó suspensión del desarrollo ovárico, reducción de la reproducción y retraso de la madurez sexual.

En cuanto al protocolo de prueba para análisis de toxicidad en aguas marinas y salobres con el rotífero marino Brachionus plicatilis, se efectuó el análisis del ciclo reproductivo, se diseñó un sistema para la obtención de hembras en alumbramiento (rotifases) y se diseñó el protocolo inicial de prueba orientado a la medición del desarrollo poblacional, como indicador para la detección de efectos tóxicos.

Cabe mencionar que estas metodologías basadas en la respuesta biológica para la detección de efectos asociados a contaminantes emergentes en ambientes epicontinentales, serán de utilidad en estudios ecotoxicológicos de evaluación de riesgo ambiental, además de avanzar en el desarrollo de métodos de prueba aptos para el análisis de aguas salobres y/o costeras y de evaluación de toxicidad in situ, asegurando así el agua para el riego agrícola, energía, industria, turismo y otras actividades económicas y financieras de manera sustentable, lo que contribuye a las acciones generadas del Programa Nacional Hídrico.

Evaluación de los efectos de la fluoxetina en organismos acuáticos, empleando una batería de ensayos (peces, microalgas, cladóceros y nematodos). La fluoxetina o  Prozac es un antidepresivo que se  detectado como contaminante en sistemas acuáticos.

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