Modelos de toxicidad mejorados para ambientes acuáticos
Los modelos de ligando biótico (MLB) se utilizan profusamente para predecir los efectos de la composición química del agua sobre la biodisponibilidad y toxicidad de los metales. No obstante, los modelos informáticos actuales sirven para analizar metales por separado y no tienen en cuenta las interacciones entre metales en la superficie de la branquia, que afecta a su acumulación. En el medio ambiente real, es muy improbable que los metales se encuentren aislados, mientras que la relación entre la acumulación de metales y la toxicidad es compleja. Se ha puesto en marcha el proyecto METALTRANSP (Characterization of the trace metals transport and interaction mechanisms in zebrafish Danio rerio using molecular and stable isotope approaches) con el fin de investigar las interacciones entre los metales tóxicos y esenciales. El objetivo general del proyecto consiste en utilizar isótopos estables y técnicas moleculares para identificar los transportadores celulares comunes de las branquias del pez cebra que absorben metales de su complejo entorno. Los científicos comenzaron por identificar las proteínas transportadoras de metales en el pez cebra (Danio rerio). Estos transportadores son responsables del transporte de metales traza esenciales —cobre (Cu), hierro, zinc— y no esenciales —cadmio y plomo (Pb)— durante la exposición a muchos metales. Los científicos también correlacionaron los patrones de expresión génica con la absorción de metales para evaluar el efecto de las interacciones entre muchos metales sobre la compartimentación de los cada metal en los tejidos. Los resultados indican que añadir Pb aumenta significativamente la tasa de absorción del Cu. La absorción de Pb se asocia al transportador DMT1, y se observó un aumento de su expresión solamente cuando se combina con Cu en posteriores exposiciones. Esto respalda la idea de una vía de absorción inespecífica alternativa que se activa con ciertos iones de doble carga. Se demostró además que el sistema de transporte de zinc participa en el proceso de absorción del Pb que depende de la concentración por la activación de diferentes proteínas de transporte. Estos resultados demostraron que en el medio ambiente real, en el que es improbable encontrar los metales aislados, no es posible predecir con precisión el proceso de acumulación en un organismo basándose en el modelo de exposición a un solo metal. Se encontró que las vías de absorción de los metales esenciales y no esenciales son en realidad la misma y que ésta se activa en función de las concentraciones de los metales presentes. Gracias a METALTRANSP se dispone de nuevos datos que pueden aplicarse al desarrollo de modelos de MLB con mezclas de metales. Los reguladores ambientales pueden aplicar estos modelos para medir con mayor precisión el nivel de toxicidad en los ambientes acuáticos.
