Evaluación de la toxicidad inducida por fluoxetina sobre embriones y adultos de Danio rerio

Abstract

Durante la última década, los contaminantes emergentes han sido frecuentemente detectados en aguas superficiales y de desecho a niveles de ng/L, μg/L hasta mg/L. Estos compuestos ingresan a los ambientes acuáticos a través de diferentes fuentes, como aguas residuales de tipo urbano-doméstico e industrial, de residuos de plantas tratadoras de agua, de efluentes hospitalarios, de actividades agrícolas y ganaderas, y de los tanques sépticos, que contienen un gran número de contaminantes orgánicos y emergentes que se encuentran a diferentes concentraciones en las aguas superficiales, cuyos criterios de calidad ambiental con base a una normativa establecida aún no se han podido especificar y las plantas de tratamiento convencionales no cuentan con la tecnología necesaria para removerlos de las aguas residuales por lo que no están diseñadas para eliminarlos al 100%, aunado a esto se ha reportado que este tipo de compuestos pueden sufrir transformaciones bióticas y abióticas generando metabolitos aún más peligrosos que los compuestos originales, motivo por el cual existe una preocupación por parte de los científicos y para las entidades ambientales reguladoras para encontrar métodos de remoción eficientes y la búsqueda de una posible regulación de estos. En los últimos años ha recibido mayor atención por parte de investigadores los posibles mecanismos químicos y moleculares en el estrés oxidativo , el daño al ADN, la modificación de proteínas y la actividad enzimática, con énfasis en el sistema biológico químico y libre de células. Esto debido a la presencia de diversos contaminantes entre los que destacan la fluoxetina un inhibidor selectivo de recaptura de serotonina(ISRS). Estudios previos han reportado que es capaz de generar estrés oxidativo, afectando a biomoléculas como lípidos, proteínas y ácidos nucleicos. Actualmente los estudios previos, no son suficientes acerca de sus efectos en procesos biológicos esenciales tales como: desarrollo, reproducción y crecimiento, o letalidad en los organismos expuestos. Consecuentemente, es significativo generar más estudios en diferentes bioindicadores para obtener evidencia científica sobre sus posibles efectos adversos a través del uso de diversos biomarcadores de efecto como el estrés oxidativo, definido como un desequilibrio entre la cantidad de especies reactivas y las antioxidantes cuando esto ocurre durante el desarrollo embrionario podría generar embriotoxicidad y teratogenicidad. Las especies reactivas de oxigeno (ROS) son importantes para el desarrollo embrionario, ya que participan en procesos como la apoptosis, la activación de factores de transcripción y la diferenciación celular. Consecuentemente puede generar efectos de genotoxicidad y citotoxicidad, alteraciones en el comportamiento de la especie expuesta. Por lo que el objetivo de este estudio será evaluar las alteraciones al desarrollo embrionario y efectos teratogénicos inducidos por fluoxetina a concentraciones ambientalmente relevantes sobre pez cebra (Danio rerio) a diferentes tiempos de exposición 12, 24, 48, 72 y 96 h. Las alteraciones al desarrollo embrionario, y el potencial teratogénico se realizó a través de la concentración letal media (CL50), la concentración efectiva media para malformaciones (CE50), el índice teratogenico (IT), la concentración mínima para inhibir el crecimiento (CMIC) y las malformaciones (generales y específicas) de desarrollo. Posteriormente, evaluar el daño por exposición se realizó la determinación del estrés oxidativo mediante las pruebas: grado de lipoperoxidación, contenido de hidroperóxidos, proteínas carboniladas, y la actividad de enzimas antioxidantes superóxido dismutasa (SOD) y catalasa(CAT) y Glutation peroxidasa (GPX). Finalmente se evaluó la neurotoxicidad, a través de la prueba de Novel Tank Test, determinación de la actividad de acetilcolinesterasa (ACHE) y estrés oxidativo en cerebro de adultos de Danio rerio. La información obtenida permitió proponer estas pruebas como biomarcadores tempranos, confiables e innovadores del impacto ecológico de la fluoxetina, encontrada frecuentemente en los cuerpos de agua, debido al alto consumo y demanda de antidepresivos debido al confinamiento por la pandemia del COVID-19.