FABIANA LO NOSTRO

LABORATORIO DE ECOTOXICOLOGIA ACUÁTICA

DEPARTAMENTO de BIODIVERSIDAD y BIOLOGIA EXPERIMENTAL& IBBEA, CONICET-UBA

Facultad de Ciencias Exactas y Naturales Universidad de Buenos Aires (UBA)

Argentina

… insecticidas, herbicidas, fungicidas, metales pesados, agentes tensioactivos,

hidrocarburos, coadyuvantes, plastificantes, productos para el cuidado

personal, fármacos …

“CONTAMINANTES ANTROPOGÉNICOS”

Actividad Agrícola

* Productos y efluentes industriales, cloacales o de la actividad agrícola *

“Hoy en día miles de principios activos de sustancias de uso masivo se producen comercialmente, entre los cuales se puede

encontrar una gran variedad de productos destinados a mejorar la calidad de vida, la salud animal y humana”…

“DE PREOCUPACIÓN EMERGENTE”(EMERGING CONTAMINANTS)

• Muchas de estas sustancias se consideran contaminantes de“interés o preocupación” emergente/reciente ya que se hadescubierto recientemente -o se sospecha- que están presentes yson persistentes en diversos compartimentos del ambiente, y sutoxicidad altera el metabolismo de algún organismo.

• La lista es cada vez más amplia e incluye: tensioactivos,retardantes de llama, plastificantes, productos farmacéuticos parauso humano o veterinario, productos para higiene personal,parafinas, toxinas de algas, aditivos, hidrocarburos, biocidas,pesticidas polares, nanopartículas, etc.

Sauvée y Desrosiers/Chem. Cent.2014.

Personal care products or toiletries are consumer productsused in personal hygiene and for beautification.

Substances such as phthalates, parabens, sunscreens, and biocides may be related to allergy, obesity, neurotoxicity, cancer, endometriosis, decrease in semen quality, and birth defects.

Because of these effects, the sunscreen agent ethylhexylmethoxycinnamate (EHMC) has been included in the same “watch list” as pharmaceuticals.

In addition, once in the environment, the most lipophilic compounds tend to bioaccumulate in living aquatic organisms and humans.

REVIEW OF EMERGING CONTAMINANTS IN AQUATIC BIOTA FROM LATIN AMERICA: 2002–2016

Llorca et al/ETC 2017FDA sin regulación:: watch list

Accumulated concentration of the sum of polybrominated diphenyl ethers (SPBDEs; red) and the sum of methyl-brominated diphenyl ethers (SMeOBDEs;orange), as well as accumulated concentration of perfluorooctanoic acid (PFOA), perfluorooctane sulfonate (PFOS), and perfluorooctane sulfonamide(FOSA) (blue colors) in liver (L) and muscle (M) from marine biota from Latin America. The information summarized in this figure can be seenelsewhere [50,54–58,60,62,69]. S. bredanensis¼Steno bredanensis; S. guianensis¼Sotalia guianensis

PBDEs: compuestos organoclorados que se usan en retardantes de llama

Llorca et al/ETC 2017

Rehman et al. / Chemosphere (2013) pharmaceutical compounds (PCs)

Productos de transformación (TPs) en todas las matrices ambientales

“Endocrine Disrupting Chemicals”E.D.C.

“Sustancias químicas sintéticas o naturales presentes en el medio ambiente, capaces de alterar el desarrollo y la función

del sistema endocrino de los animales”.

“DESORGANIZADORES ENDÓCRINOS”

Las hormonas actúan vía receptores…

R. Intracelular (nuclear/citopl.): expresión génica

(Liposolubles; Esteroides, Tiroideas, Vit. D3)

R. de membrana: 2dos mensajeros

(Hidrosolubles; proteicas, aminas)

Mediadores

(UNEP, 2012)

Agonistas

Antagonistas

estrogénicos

androgénicos

(Ins-O cl.) (analges.)

(isoflb. soja) (micotox.)

(Ins-O cl.)

(nat. soja)(sintet.)(sintet.)

(hidrocarb.)

“XENOESTRÓGENOS”: compuestos con actividad bioquímica similar a la de los estrógenos endógenos (17β-Estradiol), afectando el desarrollo y la maduración sexual de los animales.

Expresión de genes inducibles por estrógenos

Individual:

Poblacional:

Comunidad:

Nivel de acción de los disruptores endocrinos:

Bioquímico/ Molecular:

cambios histológicos, gonadales, masculinización ofeminización, disminución de la fertilidad y la fecundidad.

Disminución de la abundancia, cambios en lasproporciones de sexos.

Desbalance de la comunidad ::: pérdida de biodiversidad.

Cambios en la actividad enzimática,alteración de los niveles de hormonas,daños en el ADN.

“BIOMARCADOR”

variable bioquímica, fisiológica y/o histológica cuyo cambio, presencia y/o ausencia en los niveles

determina la exposición del animal a un contaminante

Ejemplo…

Hugget , 1992

Arukwe y Goksøyr, 2003

varios sitios diversas funcionesde acción

Efectos del 17-estradiol (estrógeno)

Participación en la homeóstasis endocrina.

Intervención en los mecanismos de diferenciación y crecimiento celular.

Inducción del proceso de vitelogénesis y consecuente secreción de vitelogenina por parte del hígado.

Algunos teleósteos : síntesis de pequeñas cantidades del esteroide regulan la producción de los andrógenos (11-cetotestosterona y testosterona).

Estrógenos naturales

• Fuente principal: orina de las mujeres (plantas de tratamiento de desechoscloacales)

• Aguas de escorrentía en áreas de ganadería intensiva

Estrógenos sintéticos

17α-etinilestradiol (EE2)

• Fármaco presente en las píldoras anticonceptivas

• Uno de fármacos incluídos en el listado de sustancias prioritarias a monitorear en la Unión Europea (alto riesgo ambiental)

juvenil

En Europa se encontraron muestras de EE2 en efluentes y aguas superficiales en concentraciones entre 0.5 ng/L y 7 ng/L. En algunos casos hasta 50 ng/L.: ANTICONCEPTIVOS-

Se proponen investigar el impacto de la exposición a EE2 y E2 en concentraciones halladas en el ambiente, sobre el éxito reproductivo en las poblaciones de peces a lo largo de varias generaciones y los mecanismos de falla reproductiva.

Environ Health Perspect. 2004

Especies nativas empleadas en Ecotoxicología(Norma IRAM 29112/2008)

Cichlasoma dimerus

Australoheros facetus

Odontesthes bonariensis

Cnesterodon decemmaculatus

Jenynsia multidentata

MucusSuperficial

ALQUILFENOLPOLIETOXILADOS (APE):

Tensioactivos/surfactantes no iónicos presentes en detergentes:

industria de agroquímicos, cosméticos, plásticos, pinturas, textiles, papel.

Utilizados como emulsionantes, dispersantes y solubilizantes.

** Son persistentes, tóxicos, lipofílicos, se bioacumulan y poseenactividad estrogénica(xenoestrógenos)

• Retirados del mercado en Unión Europea y Canadá

• Aún empleados en EEUU y Latinoamérica

Productos industrialesPesticidas y herbicidas. Bisfenoles policlorados

(Lubricantes, pinturas, adhesivos)

Hidrocarburos aromáticos policíclicos (Alquitrán, cigarrillos, gasolina).

Materiales de uso cotidianoPlásticos (Mamaderas, bandejas de comida,

Revestimiento latas

Filtros solares. Shampoo.Detergente

•El principio activo: mezcla de isómeros a y b (7:3).•Por degradación : ES diol y ES sulfato (mas tóxico).

Es un insecticida organoclorado policíclico, ciclodieno

Lipofílico, tóxico y persistente en ambientes y animales.

EPA clase I (altamente tóxico)

Abril 2011, Convenio de Estocolmo: ES fue agregado a la lista de

Contaminantes Orgánicos Persistentes (COP)

20% de los insecticidas utilizados en elmanejo de plagas soja (10 millones/lt año).

SAGPyA, 2009

SENASA prohibió la elaboración y el uso en Argentina (dic. 2012 y julio 2013).

• Utilizado para el control de una amplia variedad de insectos (chinche,

isoca, pulgón, gorgojo) y ácaros en cultivos de alto valor comercial: soja,tabaco, café, frutales, girasol, maíz, etc.

• Sobre los organismos blanco actúa hiper estimulando el sistemanervioso central -al interferir con los receptores de GABA-(neurotóxico).

• Las formulaciones comerciales(Thiodan®, Galgofan®, Master®, ZebraCiagro®, etc.) contienen entre un 35% y un50 % del principio activo. Resto? “Sopa…”

2,610,1 12,5 14,3

36,4 40,3 44,1

74,5

120,0

1000,0

Endosulfán Toxafeno Dieldrín DDT Aldrín

Metoxicloro Clordano Heptacloro Lindano Hexaclorobenceno

EPA clase I (altamente tóxico)

Toxicidad letal aguda de pesticidas organoclorados en peces

Riñonnúcleos picnóticos y citoplasma con degeneración vacuolar

Testículo

Hiperplasia del epitelio interlamelarHipertrofia e hiperplasia de las céls mucosas.

Branquia

•Desarreglo del lóbulo.•Espermatogénesis anormal.• Células germinales inmaduras en luz.

Ovariosin alteracionesBAZO

sin alteraciones.Da Cuña et al /Aq Toxicol. 2013

R-LH

Proteína Ga

Adenilatociclasa

ATPAMPcPKA

LH

Colesterol

P5 P4

DHEA Androstenediona

Testosterona Estradiol

Estrona

P450scc

P450c17 P450c17

3bHSD

3bHSD

P450aro17bHSD

Colesterol

StAR

Punto de acción del ES sobre la esteroidogénesis gonadal ??

MIT!

Da Cuña et al /CBP 2016

GnRH I

GÓNADAS

LHFSH

GnRH II

GnRH III

- act. 30 dpf

- act. 90 dpf

- act. 90 dpf

+ act. 30 dpf- adultos

-Adultos(Leydig/Sertoli)

PPCPs: Pharmaceuticals and Personal Care Products

Susts. diseñadas para modificar las funciones fisiológicas del organismo

Analgésicos (ibuprofeno, diclofenac)

Antibióticos (neomicina)

Reguladores lipídicos (estatinas)/ Diabetes

Beta bloqueantes (propanolol)

Esteroides

Antidepresivos

FÁRMACOS de Uso Humano y Veterinario

OSPAR Comission: convenio de cooperación internacional para la protección del medio marino del Atlántico Noreste.

(2015)

ibuprofen (IBP), ketoprofen (KEP), naproxen (NPX), diclofenac (DFC), and clofibric acid (CA)

Plastificantes: ftalatos y bisfenol A (BPA): fabricación de los plásticos,aditivos y resinas.

Envases de alimentos, instrumental médico, cosméticos, juguetes… ::Principal fuente de ingreso: dieta!

ANMAT prohibió en el 2012 la fabricación, importación y venta demamaderas con BPA.

BPA es un desorganizadorendocrino: xenoestrógeno!

http://www.sustentator.com

Antibióticos…

Antiparasitarios:Bloqueo de la neurotransmisión interfiriendo en la sinapsis neuromuscular. Actúa sobre los canales de cloro dependientes de glutamato, los cuales están presentes en nematodos, insectos y garrapatas y produce la parálisis de la faringe y la musculatura y la muerte.

www.setac.org

Society of Environmental Toxicology and Chemistry

PRÓXIMO SETAC ARG 2018Será en la Provincia de San Luis!

16 al 19 de octubre de 2018- setacargentina.setac.org/