Observan por primera vez daños genéticos y fisiológicos provocados por nanoplásticos en mejillones

Musclos
Irene Brandts, Lluís Tort y Mariana Teles, en el laboratorio de la UAB.

Investigadores de la Universitat Autònoma de Barcelona (UAB), en colaboración con la Universidad de Aveiro (Portugal) han podido comprobar por primera vez como pequeñas concentraciones de nanoplásticos provocan daños genéticos y fisiológicos en el mejillón mediterráneo Mytilus galloprovincialis. La investigación se ha publicado en Science of the Total Environment.

25/07/2018

La contaminación por plásticos es un problema ambiental global que empeora con su degradación en partículas cada vez más pequeñas, como los microplásticos y los nanoplásticos, estos últimos capaces de penetrar dentro de las células de los organismos.

Un equipo de investigadores del Departamento de Biología Celular, Fisiología e Inmunología de la UAB, la Universidad de Aveiro y el CIIMAR, Centro Interdisciplinar de Investigação Marinha e Ambiental (Portugal) han observado como estos nanoplásticos, aunque en concentraciones bajas, provocan daños en el ADN, en las membranas celulares, y provocan estrés oxidativo en el molusco Mytilus galloprovincialis, el mejillón mediterráneo más común de consumo humano.

Los investigadores sometieron a los mejillones, procedentes de la costa portuguesa, a la presencia de nanopartículas de poliestireno a lo largo de cuatro días, en concentraciones que variaban desde los 0,005 miligramos (mg/L) de nanoplásticos por litro hasta los 50 miligramos por litro; y detectaron variaciones en la expresión de diferentes genes en las branquias y en la glándula digestiva. A partir de una concentración de tan solo 0,05 mg/L ya se observaron cambios en la expresión de estos genes. Esta concentración modifica la actividad del gen cat (catepsina), relacionado con el correcto funcionamiento del sistema inmunitario a las branquias de los mejillones. Con 0,5 mg/L de nanoplásticos el gen cyp11 -relacionado con la biotransformación de sustancias químicas para el correcto funcionamiento del organismo- también se expresa en exceso en las branquias. Y con 5mg/L tanto los genes cyp32, relacionado con la biotransformación, como el gen lys, relacionado con el sistema inmunitario, ven afectada su expresión. Concentraciones más altas (50 mg/L) modifican la expresión del gen HSP70, relacionado con la reparación de tejidos celulares, en la glándula digestiva de los mejillones.

Los investigadores también han podido observar cómo los nanoplásticos pueden potenciar los efectos tóxicos de otros contaminantes. Entre los contaminantes más habituales que son adsorbidos por los nanoplásticos se encuentra la carbamazepina, un medicamento anticonvulsivo. Añadiendo pequeñas concentraciones (6,3 microgramos por litro) de este fármaco en presencia de nanoplásticos se produce un incremento de la adsorción en comparación con el fármaco aislado. La combinación de carbamazepina con tan solo 0,05 mg/L de nanoplásticos modifica la expresión del gen supresor de tumores p53, relacionado con la reparación de los daños en el ADN, además de la expresión de los ya mencionados cyp32, HSP70 y lys.

Los científicos también han podido observar efectos fisiológicos de los nanoplásticos a partir de tan sólo 0,005 mg/L. A esta concentración ya provocan una alteración en la actividad de la alanina transaminasa (ALT) en las branquias, mientras que a partir de 0,05 mg/L ya se pueden apreciar daños en el ADN en la hemolinfa (la "sangre" de los moluscos), en las membranas celulares, así como alteraciones de los indicadores bioquímicos relacionados con el estrés oxidativo tanto en las branquias como en las glándulas digestivas.

"Todos estos efectos de los nanoplàstics tienen lugar principalmente a concentraciones bajas, por lo que es importante estudiar los efectos de estos nuevos contaminantes a estas concentraciones", afirma Irene Brandts, primera autora del estudio, que es fruto de su tesis doctoral en el Departamento de Biología Celular, Fisiología e Inmunología de la UAB.

Mariana Telas, la investigadora de la UAB que ha dirigido el estudio, vinculada también a la Universidad de Aveiro y al CIIMAR, destaca la importancia de este tipo de daño en el animal, ya que "a diferencia del efecto inmediato de los plásticos convencionales, como los que pueden matar por ejemplo a una tortuga que los ingiera, los nanoplàstics tienen un efecto subletal, con consecuencias a más largo plazo".

En cuanto a los posibles efectos por el consumo de mejillones, el producto de acuicultura más consumido en España, "la investigación no tiene implicaciones para la salud humana, ya que no hay ninguna evidencia de que estas respuestas moleculares observadas en estos organismos puedan pasar a los humanos en caso de consumirlos", explica el catedrático de la UAB Lluís Tort, coautor del estudio.

La investigación ha sido publicada en la última edición de la revista científica Science of the Total Environment.

Artículo científico:
I. Brandts, M. Teles, A.P. Gonçalves, A. Barreto, L. Franco-Martinez, A. Tvarijonaviciute, Effects of nanoplastics on Mytilus galloprovincialis after individual and combined exposure with carbamazepine. Science of the Total Environment 643 (2018) 775–784. https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2018.06.257

 

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