Almejas detectoras de nanopartículas de oro en el mar

Investigadores del Departamento de Ecología y Gestión Costera del Instituto de Ciencias Marinas de Andalucía (ICMAN-CSIC)

Investigadores del Departamento de Ecología y Gestión Costera del Instituto de Ciencias Marinas de Andalucía (ICMAN-CSIC) han utilizado la almeja japonesa para investigar si las exposición a estas nanopartículas de oro en concentraciones ambientales, pueden tener efectos negativos sobre los procesos celulares y moleculares. La capacidad de filtración de estos bivalvos los convierte en especies propicias para la evaluación de los efectos ambientales de  nanopartículas y comprobar cómo influyen en los mecanismos biológicos de las especies marinas.

Debido a sus propiedades físicas y químicas, las nanopartículas de oro se utilizan en una amplia gama de aplicaciones en medicina, biología o química. Están presentes, por ejemplo, en ropa deportiva como los calcetines, ya que eliminan el mal olor. También se liberan en la colada, durante el proceso de lavado. “Las plantas depuradoras no están diseñadas para la retención de estas nanopartículas y acaban en los ríos y, al final, en el mar. No existen, hasta el momento, mecanismos de filtración industrial para eliminar nanopartículas de aguas residuales. En el laboratorio, se pueden aplicar filtros con un poro muy pequeño, pero debido al tamaño de la partícula, se acaban saturando”, precisa a la Fundación Descubre el investigador del ICMAN Julián Blasco, responsable del estudio.

Ensayos

Para estas labores de detección y análisis de efectos, los investigadores han utilizado una especie de almeja, la japonesa (Ruditapes philippinarum). “Los invertebrados y moluscos tienen interés porque son organismos filtradores. Son capaces de hacer pasar gran cantidad de agua por sus branquias y concentran las partículas. Se utilizan en labores de biomonitorización ambiental, por su sensibilidad para detectar concentraciones pequeñas”, explica.

Los expertos se plantearon comprobar los efectos de las nanopartículas, a escala celular, en estos organismos marinos. “Estudios anteriores apuntaban su capacidad para entrar en el núcleo y los orgánulos provocando inflamación y estrés oxidativo, proceso en el que se producen radicales libres, unas moléculas que causan daño celular”, aclara.

Para comprobar los efectos, diseñaron un experimento en el laboratorio, donde estos bivalvos marinos se utilizaron como organismo modelo. Los expertos introdujeron las almejas en acuarios de agua de mar con concentraciones de nanopartículas durante periodos diferentes para ver cómo incidían en sus células. A continuación, pasaban las especies a agua limpia, para comprobar si los efectos eran permanentes o reversibles.

Los resultados del estudio ‘Citrate gold nanoparticle exposure in the marine bivalve Ruditapes philippinarum: uptake, elimination and oxidative stress response’ publicado en la revista Environmental Science and Pollution Research demuestran que las partículas son absorbidas fácilmente en la glándula digestiva y las branquias.

Muestras nanopartículas

Sin embargo, no se producía daño oxidativo en las almejas y la inflamación era muy baja.  Además, se observó una eliminación significativa del oro en el tracto digestivo, dentro de un período de purificación de siete días, en el que eliminaban en la excreción importantes cantidades en su paso por el agua limpia. “Por tanto, a corto plazo, la exposición a una concentración ambiental de nanopartículas de oro no puede ser considerada tóxica para nuestro organismo modelo”, matiza.

Según los expertos, estos ensayos suponen el primer paso para generar los conocimientos necesarios que establezcan criterios científicos en la precisión del nivel máximo permitido de estas sustancias en el medio ambiente, con la vista puesta en una futura regulación. “La idea es contribuir a fijar qué concentraciones pueden suponer un riesgo ambiental en la biota acuática en escenarios de cambio global”, apostilla.

Referencia:

Volland M, Hampel M, Martos-Sitcha JA, Trombini C, Martínez-Rodríguez G, Blasco J. ‘Citrate gold nanoparticle exposure in the marine bivalve Ruditapes philippinarum: uptake, elimination and oxidative stress response’. Environmental Science and Pollution Research.

Imágenes.

Investigadores del Departamento de Ecología y Gestión Costera del Instituto de Ciencias Marinas de Andalucía (ICMAN-CSIC)

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Muestras nanopartículas

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Ensayos

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Muestras

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Almejas en laboratorio

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