Ejemplar de cangrejo rojo americano.

Un equipo de investigación de las universidades de Huelva, Sevilla y Córdoba ha confirmado que el cangrejo americano indica el estado de contaminación de las aguas donde habitan. El nivel de daño que presenten en determinados órganos indicará no sólo la cantidad a la que han sido expuestos sino también cuándo se vieron sometidos a los tóxicos. Así, se logra un mayor conocimiento desde el punto de vista ambiental pero también de la salud ya que pueden ser perjudiciales si se ingieren.

Mediante el análisis de las modificaciones del metabolismo del animal se puede conocer el impacto de los niveles de arsénico, cadmio y diclofenaco en el medio donde habitan y puede usarse como diana para la aplicación de prácticas que contribuyan a su detección y eliminación.

Cuando un organismo es sometido a un agente tóxico, el comportamiento de sus tejidos y sus células se ve alterado. Las reacciones químicas que se producen en la asimilación de nutrientes, llamadas rutas metabólicas, cambian para paliar los efectos nocivos que causan esas sustancias. Es, precisamente, lo que han analizado estos expertos con cangrejos de río. Presentan sus resultados en el artículo ‘Targeted and untargeted metabolomic analysis of Procambarus clarkii exposed to a “chemical cocktail” of heavy metals and diclofenac’ de la revista Chemosphere en donde determinan la implicación que supone la exposición a estos contaminantes para el crustáceo, caracterizando las moléculas más pequeñas, los metabolitos, y explorando cómo se comportan.

Una de las aplicaciones de la metabolómica es, precisamente, establecer biomarcadores que permitan un diagnóstico efectivo de enfermedades. En este sentido, esta disciplina ofrece información precisa sobre lo que ha ocurrido en el organismo en relación a alguna sustancia específica y cómo ha afectado a la aparición o desaparición de compuestos, funciones o estructuras en las células y tejidos de cualquier ser vivo. “Así, hemos confirmado las modificaciones que se producen en el metabolismo del cangrejo de río tras estar expuesto a una serie de tóxicos. En cualquier hábitat en el que presente esas alteraciones, podremos hablar de que existe contaminación”, indica a la Fundación Descubre la investigadora de la Universidad de Huelva Tamara García Barrera, autora del artículo.

De esta manera, los expertos han concretado que los cambios producidos en los cangrejos expuestos a la mezcla de cadmio, arsénico y diclofenaco, tal y como suelen estar presentes en el medio, se concretan en las branquias y el músculo abdominal, y, en el caso de los dos primeros, fundamentalmente en el hepatopáncreas, un órgano del aparato digestivo de los crustáceos.

Tras la huella de la contaminación

Traídos desde Isla Mayor, en Sevilla, los cangrejos fueron expuestos a un ‘cóctel químico’ de estos compuestos tóxicos durante 28 días, 21 días para la exposición y 7 días adicionales de depuración, para conocer su respuesta. Divididos en dos grupos, uno tratado y otro de control, se investigaron los daños metabólicos causados por este ‘cóctel’ en las glándulas antenales, situadas debajo de las antenas, formadas por un saco que recoge los compuestos tóxicos y por donde excretan, las branquias, el nervio espinal, el abdomen y el hepatopáncreas.

Los investigadores de las universidades de Sevilla, Huelva y Córdoba, autores del artículo.

Cualquier sustancia en el organismo sigue una ruta concreta donde interactúa con otros compuestos y ejerce una función determinada. “La vitamina C, por ejemplo, contribuye al cuidado de la piel mediante una serie de reacciones químicas que se producen en el interior de las células. En el camino que realiza puede interactuar con otros elementos que fomenten o reduzcan su acción, como puede ser el hierro. Este es el motivo de exponerlos a un ‘cóctel químico‘ y no a tóxicos aislados”, explica la investigadora.

Los expertos analizaron la ruta que siguen distintos compuestos en el organismo para conocer qué cambios se producen ante la exposición a estos metales pesados. El estudio mostró alteraciones en el metabolismo de glicerofosfolípidos, ácidos grasos, aminoácidos y neurotransmisores.

Así, han confirmado que el hepatopáncreas, siendo un órgano con una alta actividad metabólica, es donde se presentaron las mayores variaciones en las vías metabólicas, aunque también se observaron alteraciones tras los 28 días del experimento en el músculo abdominal, las branquias, las glándulas antenales y el nervio espinal, en este orden de importancia.

Han confirmado las modificaciones que se producen en el metabolismo del cangrejo de río tras estar expuesto a una serie de tóxicos.

Por tanto, el análisis de estos órganos supone un indicador del nivel de contaminación, ya que conociendo el daño que presentan se puede determinar la exposición a la que han sido sometidos y establecer las pautas necesarias para eliminar estos compuestos.

Los trabajos se han financiado mediante los proyectos ‘Estudio ómico y metaómico del efecto de los contaminantes a través del eje microbiota intestinal-cerebro. Del modelo animal al celular (MAMOMICS)’ y ‘Metabolismo y Distribución de Principios Activos Farmacológicos en Órganos de Mamíferos Expuestos a Cócteles Químicos. Correlación con Células de Epitelio Humano Intestinal’ del Ministerio de Ciencia e Innovación.

Referencias

Gema Rodríguez Moro, Cristina Román Hidalgo, Sara Ramírez Acosta, Noemí Aranda Merino, José Luis Gómez Ariza, Nieves Abril, Miguel Ángel Bello López, Rut Fernandez Torres y Tamara García Barrera.‘ Targeted and untargeted metabolomic analysis of Procambarus clarkii exposed to a “chemical cocktail” of heavy metals and diclofenac’. Chemosphere. 2022.