Determinación del efecto de la disrupción endocrina causada por la exposición a diferentes concentraciones de ibuprofeno y diclofenaco suministrados a Bagre rayado Pseudoplatystoma magdaleniatum del Magdalena (2022)
RESUMEN : Los productos farmacéuticos y de cuidado personal (PPCPs), son un grupo de contaminantes emergentes capaces de causar alteraciones tanto en humanos como en animales. Dentro de los PPCPs se encuentra el ibuprofeno y diclofenaco, medicamentos de mayor consumo a nivel mundial y considerados como medicamentos esenciales, siendo los principales ingresos al medio acuático los efluentes de las plantas de tratamiento de agua residual (PTAR) y las aguas residuales sin tratar. Desafortunadamente las PTAR no están diseñadas para la eliminación de la mayoría de estos compuestos, por tanto, estos compuestos o sus metabolitos se mantienen en el efluente. En Colombia, la principal cuenca hidrográfica que recibe gran parte de las descargas de aguas residuales de origen doméstico, industrial y agropecuario, es la conformada por el río Magdalena y el Cauca. En estos ríos habita el Bagre rayado Pseudoplatystoma magdaleniatum, siendo el segundo producto pesquero dulceacuícola de importancia comercial en el país, sin embargo, este pez ya que se encuentra en peligro crítico de extinción, debido a la disminución en las capturas en las últimas décadas; afectando de manera directa a la seguridad alimentaria de las poblaciones que dependen de él como su única fuente de trabajo, ingresos y alimentación. Se han planteado diversas causas sobre su posible disminución en las capturas, como el embalsamiento de los ríos, la sobrepesca, el cambio climático, deterioro del hábitat y la contaminación. Con el presente estudio se pretende esclarecer si los contaminantes emergentes, como el ibuprofeno y diclofenaco son otra causa de la disminución de la población del Bagre rayado del Magdalena. La primera fase de este estudio se realizó en tres períodos climáticos diferentes (lluvia, transición y seca), para determinar la incidencia de ambos medicamentos en los principales ríos de Colombia y sus efectos en el Bagre rayado Pseudoplatystoma magdaleniatum. Los analitos fueron obtenidos mediante la extracción en fase sólida (SPE) y los de tejido muscular mediante QuEChERS; ambas matrices se cuantificaron por Cromatografía líquida de ultra alto rendimiento acoplado a masas – masas (UHPLC-MS/MS). En esta primera etapa no se encontraron niveles por encima del límite de cuantificación (20 ng/g) de ibuprofeno ni diclofenaco en el tejido muscular de Pseudoplatystoma magdaleniatum, en ninguna estación o sitio de muestreo. En cambio, en el agua, en algunos sitios de muestreo se detectaron concentraciones de hasta 75 µg/L de diclofenaco, en período seco, siendo el más alto reportado hasta el momento en aguas superficiales. Para el ibuprofeno, no se encontraron concentraciones superiores al límite de cuantificación (0.50 µg/L) en las aguas de los ríos Cauca y Magdalena, en ninguna temporada climática ni sitio de muestreo. En la segunda etapa se determinó en condiciones de laboratorio el efecto del ibuprofeno y diclofenaco como disruptores endocrinos en el Bagre. Para esto se dividieron en tres grupos los peces, exponiéndolos a concentraciones de 0 (control), 25, y 50 µg/L de ibuprofeno y diclofenaco, respectivamente, durante cuatro meses. Muestras de sangre y semen, fueron recogidas después del periodo de aclimatación y a los cuatro meses de exposición. Los parámetros analizados para determinar las posibles alteraciones fueron: calidad espermática, niveles de vitelogenina, daños en el ADN y marcadores enzimáticos (lactato deshidrogenasa, alanina aminotransferasa, aspartato aminotransferasa, fosfatasa alcalina, gamma-glutamiltransferasa, acetilcolinesterasa, creatina quinasa, peroxidación lipídica, albúmina, globulinas, creatinina y úrea). Los análisis realizados para determinar la calidad del esperma se realizaron tanto in vivo como in vitro. Para el análisis de la calidad del espermática de cada tratamiento (in vivo), los machos fueron seleccionados en la fase de espermiación. El semen del grupo de control se utilizó para pruebas in vitro y se activó con soluciones acuosas que contenían 0.25 y 50 µg/L de ibuprofeno. La exposición a concentraciones de 50 µg/L de ibuprofeno en ambas pruebas, evidenció que la calidad de los espermatozoides del Bagre rayado disminuyó estadísticamente al compararla con los otros tratamientos, lo cual puede representar una amenaza en la reproducción de este pez si las concentraciones de ibuprofeno en los principales ríos de Colombia fueran ≥50 µg/L. Tanto los daños en el ADN como los niveles de vitelogenina en machos y hembras, se realizaron con muestras de sangre. Para la determinación de la integridad del ADN y el potencial de la membrana mitocondrial (ΔΨM) se utilizó sangre completa y se analizó por citometría de flujo. Los resultados indican que no hubo alteraciones en el potencial de membrana mitocondrial y los porcentajes de daño en el ADN estuvieron por debajo de 0.39%, en las dos concentraciones de ibuprofeno durante los cuatro meses. Del mismo modo, los niveles de vitelogenina medidos a través de Kit de ELISA se mantuvieron en promedio 124.8 ± 16.7 ng/mL en machos y hembras, sin diferencias estadísticas después de los cuatro meses de exposición a ibuprofeno, indicando que para ninguno de estos parámetros hubo una alteración por exposición a concentraciones de 25 y 50 µg/L de ibuprofeno. Los diferentes marcadores enzimáticos se realizaron en muestras de sangre luego de la exposición a ibuprofeno y triclosán por cuatro meses. Los resultados establecieron que tanto el ibuprofeno como el triclosán a concentraciones de 25 y 50 µg/L pueden causar alteraciones en P. magdaleniatum, interfiriendo con la actividad de ciertas enzimas asociadas con la producción de energía, la respuesta inmune, la arquitectura y la fisiología celular. La intervención humana en la naturaleza ha producido impactos negativos en los ecosistemas. Es por esto que la ciencia y la tecnología se han puesto a la tarea de buscar soluciones a los diferentes problemas ambientales. La Ingeniería ambiental se enlaza con disciplinas complementarias, como biología, ecología, y conocimiento tradicional, en la búsqueda de las fuentes, y posibles tecnologías para prever y mitigar los impactos ambientales, además de poder orientar al gobierno y sector privado sobre las alternativas que permitan la conservación de la biodiversidad. Este estudio se enfocó en la búsqueda de las fuentes y sus posibles soluciones como es el tratamiento exhaustivo de todas las aguas, en los que se realice un proceso de remoción o disminución eficiente de los contaminantes, asegurando aguas seguras tanto para el consumo humano como para los animales que viven en ellas, todo esto es posible con la creación de nuevos lineamientos y normas sobre los límites máximos de los contaminantes presentes en las aguas.