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Evaluación de los efectos tóxicos deresiduos de cadmio, mercurio y arsénico

en pescado y marisco

SANDRA RAINIERI

srainieri@azti.es

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ESTUDIOS DE TOXICIDAD PARA EVALUACIÓN DE RIESGOIntroducción

• Estudio toxicidad elementos individuales en laboratorio.

• Estudio de mezclas en laboratorio.

• Estudio de extracto de alimentos contaminados.

FASES EVALUACIÓN EFECTOS TÓXICOS

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ESTUDIO DE MEZCLASIntrodución

• La exposición a mezclas de contaminantes ocurre con másprobabilidad en la naturaleza que la exposición a sustanciasindividuales.

• El estudio de mezclas proporciona información esencial y mucho másrealista que se puede utilizar confiablemente en la evaluación deriesgos.

http://globe.setac.org/2010/october/mixtox.html

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Objetivos

1) Evaluar los efectos tóxicos de Cadmio,

Metilmercurio, Arsénico.

2) Comparar los efecto de los elementos individuales y

de sus mezclas.

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Plan experimental

• Evaluación efecto letales y sub-letales de Metilmercurio yCadmio (mortalidad y transcriptómica).

• Evaluación efectos letales y sub-letales Arsénico III yArsénico V (mortalidad, expresión génica, producción deROS).

• Evaluación efectos letales y sub-letales de Metilmercurio +Cadmio + Arsénico (mortalidad y expresión génica).

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Metodología

A. Definición de condiciones de exposición en embriones de pezcebra.

B. Evaluación de la estabilidad y solubilidad elementos.

C. Evaluación de la toxicidad: mortalidad y expresión génica yROS.

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Resultados Metilmercurio y Cadmio

Metilmercurio Cadmio MezclaConcentracionestestadas

9 ppbs 25 y 50 ppb 9 + 25 ppb9 + 50 ppb

Solubilidad en agua DMSO 0.037% DMSO 0.037%Estabilidad 48h 48h 48hProtocolo deexposición

3 día-5 día (48h) 3 día-5 día (48h) 3 día-5 día (48h)

Condiciones de exposición

Toxicidad aguda

Metilmercurio 93,54 ppb

Cadmio 1670,00 ppb

Mezcla (MeHg 9ppb) 6310,00 ppb

LC50

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Transcriptómica PCA todos los genes todas las condiciones

CadmioMetil-HgMix Cadmio 50 ppbMix Cadmio 25 ppbControl

Gen Metilmercurio Cadmio Mezcla

MtMmp9Pvalb8FosPrdx1Hsp70Anxa1cGstp1Zgc1868

qRT-PCR genes expresados

Gen ReprimidoGen Inducido

Gen No afectado

Metilmercurio y CadmioResultados

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ResultadosArsénico inorgánico

Arsénico III Arsénico VConcentracionestestadas

50 ppb; 1; 5; 10, 50 ppm 50 ppb; 1; 5; 10 ppm

Solubilidad en agua OK OK

Estabilidad 48h 48hProtocolo deexposición

3 día-5 día (48h) 3 día-5 día (48h)

As III 37,80 ppmAs V 61,03 ppm

Condiciones de exposición

Toxicidad aguda LC50

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Expresión génica y estrés oxidativo causados por exposición a As III y As V

Elemento Concentración

50 ppb 1ppm 5 ppm 10 ppm 50 ppm

As III 0 0 0 0 3

As V 1 1 2 4 N.D.

As III 10 ppm

0102030405060708090

100

% o

f RO

S De

tect

ion

Números de genes inducidos por exposición a As III y As V

Detección de ROS en larvas expuestas a As III y As V

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Expresión génica mezcla Cd, Metilmercurio y Arsénico (Mix 1)

Gen Metilmercurio Cadmio Arsénico Mezcla

Mt

Hsp70

Gstp1

Fos

Gen reprimidoGen inducido

Gen no afectado

Mix 1(ppbs)

Me-Hg 25Cd 10As 50

Mezcla de todos los elementosResultados

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Conclusiones

• Cadmio y metilmercurio

- Producen efectos tóxicos distintos- Mezcla produce toxicidad aguda < elementos individuales- Genes y rutas metabólicas afectadas distintas para Cd-Hg y su

mezcla.

• Arsénico inorgánico

- As III produce una toxicidad aguda más grande que As V- As V produce efectos sub-letales a concentraciones más bajas- As III produce ROS, As V no.

• Mezcla de todos

- Los mecanismos de acción tóxica son diferentes en los elementosindividuales y en la mezcla.

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Conclusiones

• El estudio de mezclas proporciona resultados diferentes encomparación al estudio de los elementos individuales y por esodebería considerarse para una evaluación realista y rigurosa de laseguridad de los contaminantes alimentarios.

• El Arsénico inorgánico debería estudiarse en las diferentes especiesquímicas, visto que los efectos parecen ser diferentes.

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Muchas gracias por vuestra atención…