Las personas están diariamente expuestas, a través del medioambiente o de la dieta, a sustancias externas que pueden ser dañinas para la salud. Los metales y los restos de productos farmacéuticos, por ejemplo, en dosis elevadas contaminan el agua y la comida, creando mezclas donde pueden interactuar para aumentar su toxicidad individual.

Analizar los efectos de la contaminación ambiental en los organismos es básico para desarrollar regulaciones que establezcan las dosis máximas de esos contaminantes para las personas. Pero ¿qué pasa con las mezclas de contaminantes? ¿Qué ocurre cuando, aun estando ante dosis aceptadas, los diferentes compuestos interaccionan entre sí?

Para comprender los efectos para la salud de la exposición a estos ‘cócteles de contaminantes’ un equipo del Departamento de Bioquímica y Biología Molecular de la Universidad de Córdoba formado por Nieves Abril, Paula Huertas, María José Prieto y Juan Jurado ha evaluado, en ratones, la toxicidad de una mezcla de contaminantes muy común en el medio y que se acumulan a lo largo de la cadena trófica: una combinación de metales (arsénico, cadmio, mercurio) y fármacos (diclofenaco, flumequina).

Las investigadoras de la UCO, María José Prieto y Nieves Abril, dos de las autoras del trabajo.

Con el objetivo de conocer cómo interactuaban esos compuestos entre sí “hemos estudiado la exposición controlada de ratones a esta mezcla y hemos analizado cómo afecta a las proteínas en el hígado, es decir cómo cambia su proteostasis hepática al ingerir estas mezclas de contaminantes durante dos semanas”, explica la catedrática Nieves Abril.

Y la conclusión es negativa: el efecto cóctel provoca la sinergia entre estos compuestos haciendo que los daños para la salud aumenten cuando los compuestos actúan juntos.

“Usamos una técnica masiva de detección de proteínas (shotgun proteomic) que nos permitió comparar cómo se alteraban las proteínas del grupo expuesto a la mezcla contaminante en comparación con el grupo control” describe Abril.

De las proteínas afectadas seleccionaron 275, como centinelas para conocer qué estaba cambiando y, tras análisis informáticos pudieron conocer las rutas metabólicas que se alteraban y las consecuencias para la salud. Estos análisis revelaron una respuesta de defensa desmesurada que provocaba un efecto contrario y dañino para el sistema.

“Si bien esos contaminantes por separado generaban oxidación en las células – destaca la investigadora – cuando actuaban de forma conjunta encontramos que la oxidación había sido tan intensa, que se ponen en marcha todas las respuestas de defensa antioxidante de manera continuada, sin apagarlas, lo que acaba provocando daños y haciendo que muchas proteínas dejen de funcionar”. Y es que de los análisis se extrajo una expresión sostenida de la respuesta mediada por NRF2, que es el regulador que pone en marcha buena parte de las defensas antioxidantes, lo que provocó un estrés reductor.

El selenio como esperanza

El estudio también arroja un rayo de luz, ya que el selenio podría ser una manera de reducir el daño que provoca la exposición a estos contaminantes. A un tercer grupo de ratones se le suministraron dosis de selenio, un mineral que suele estar presente en los suplementos vitamínicos que se encuentran en farmacia, y los análisis proteómicos mostraron un alivio de los daños moleculares que desencadenaron los contaminantes.

El selenio en sí es un oxidante, pero en dosis bajas activa las respuestas de manera controlada, predisponiendo a una mejor defensa por parte del organismo. Con los resultados de este experimento, que ha sido posible gracias a los servicios de Apoyo a la Investigación (SCAI) y Animales de Experimentación (SAEX), se profundiza en el conocimiento de los efectos de los contaminantes a los que la sociedad se expone a diario y se abre una vía a la reducción del daño que producen mediante el uso del selenio.

Referencia:

Huertas-Abril PV, Jurado J, Prieto-Álamo MJ, García-Barrera T, Abril N. ‘Proteomic análisis of the hepatic response to a pollutant mixture in mice. The protective action of selenium’. Sci Total Environ. 2023 Aug 24;903:166558. doi: 10.1016/j.scitotenv.2023.166558