Invertebrados acuáticos

3.4 La acumulación de xenobióticos en el Cuerpo Cladocerano

Los xenobióticos afectan a los invertebrados acuáticos ya sea por toxicidad directa de los tóxicos disueltos o como alimentos contaminados. Los efectos pueden ser inmediatos o retardados, manifestados como daño a los enlaces metabólicos en el organismo, o enlaces teratogénicos, perturbadores o descoordinadores en la red biocenótica natural. A bajas concentraciones de xenobióticos, los cladocera continúan viviendo y reproduciéndose, pero son menos prolíficos. Las altas concentraciones de xenobióticos causan la muerte o disminuyen la esperanza de vida. También perturban los procesos naturales de adaptación. En general, tienen efectos de gran alcance a nivel de especie, población y biocenóticos.

Numerosos experimentos han demostrado una disminución en la esperanza de vida y la fecundidad en presencia de sustancias tóxicas. Beklemishev (1924) señaló la necesidad de tener en cuenta la tasa de penetración de tóxicos a través de epidermis. Observó que cuando los cladoceros son colocados en una solución tóxica, al principio se comportan de la manera habitual («como si nada hubiera pasado»), luego manifiestan signos de ansiedad, hacen tirones desesperados, se hunden hasta el fondo y hacen movimientos ocasionales allí, luego todo movimiento se detiene y finalmente el corazón se detiene. El exceso de contaminación puede matar a toda la vida animal o, en concentraciones más bajas, matar a especies animales de forma selectiva o inhibir ciertas funciones o interrelaciones vitales.

Aquí, el enfoque principal está en estudios que demuestran cómo las sustancias químicas extrañas se involucran en su metabolismo o son transformadas por Cladocera, y cómo las sustancias químicas o los factores excesivos afectan funciones particulares o vínculos metabólicos. En consecuencia, la mayoría de las mediciones de la dosis letal, las características cuantitativas de la fecundidad o la duración de la vida no se citan aquí.

Se ha demostrado que la bioconcentración aumenta a temperaturas más altas con referencia al diclorodifenildicloroetileno (DDE): en un 314% cuando la temperatura aumentó de 5 a 25°C, obviamente debido al mayor latido de las extremidades torácicas, y aún más a temperaturas fluctuantes (Nawaz y Kirk, 1996). Determinadas sustancias pueden no acumularse de forma homogénea en todo el cuerpo del cladoceran, pero pueden acumularse preferentemente en determinados órganos o tejidos.

Se han obtenido los siguientes datos para determinados elementos.

El arsénico (Sa) se acumula en el cuerpo de D. magna principalmente a partir de fuentes dietéticas. El arsénico de las algas de los alimentos es acumulado por la Moina predominantemente como arsénico no metilado y menos como compuestos de dimetil arsénico (Maeda et al., 1990, 1992Maeda et al., 1990Maeda et al., 1992). En 7 días, Moina acumuló de 76 a 111 µg As / g de peso seco (Maeda et al., 1990). Folt (2005) encontró que las Dafnias se acumulan como y Hg, con niveles acumulados por las Dafnias de 2 a 3 veces más altos que los de los copépodos. La bioacumulación de arsénico es independiente del contenido de P en el cuerpo, pero fue menor cuando las algas de los alimentos eran limitadas en P (y contenían más As) (Miao et al., 2012). El eflujo de Ea fue principalmente por excreción-51-60, 6 de la pérdida total, menos por egestión (7,9–11,9%), por muda (3,6–4%). Alrededor del 24,7-29,8% se transfirió a embriones.

El cadmio (Cd) extraído de la solución se concentra en el exoesqueleto de D. magna (Carney et al., 1986). La distribución interna de 109Cd (cadmio-109) se ha determinado mediante autorradiografía de animales enteros (Munger et al., 1999); se acumuló principalmente en los divertículos intestinales, que son sitios de absorción de nutrientes y Ca. Cd acumulado por Moina (Yamamura et al., 1983) se unía principalmente a proteínas de bajo peso molecular (una mezcla de dos isoproteínas). También se demostró que se absorbe en la superficie de los caparazones de D. magna y Ceriodaphnia dubia (Robinson et al., 2003). Se encontraron diferencias entre Dafnia, Ceriodafnia y Moina en la acumulación y eflujo de Ec (Tan y Wang, 2011). El contenido de Cd en Holopedium recolectado de lagos naturales en Canadá osciló entre 0,9 y 31 µg/g (Yan et al., 1990). Bodar et al. (1990a) determinaron que D. magna puede acumular c. 115 ng Cd/mg DW/24 h y puede desarrollar resistencia a la Cd en una sola generación. Además, las concentraciones letales de Cd difieren para diferentes clones de D. magna. Tras la exposición a la Ec, D. magna responde reduciendo su eficiencia de asimilación e ingestión de la Ec; además, las metalotioneínas se forman en su cuerpo durante la desintoxicación (Guan y Wang, 2004a). Los juveniles de D. magna obtienen el doble de Cd del agua que de las algas (Clorella) (Barata et al., 2002a, bBarata et al., 2002aBarata et al., 2002b). Los ceca intestinales son los principales sitios de ingesta de Cd y Ca. D. la sensibilidad magna al Cd aumenta después de la irradiación por un campo electromagnético de baja intensidad de rango milimétrico(Gapochka et al., 2012). D. magna puede acumular Cd durante varias generaciones y recuperar sus parámetros biológicos en agua libre de Cd durante una o dos generaciones (Guan y Wang, 2006); por lo tanto, tienen un alto potencial de recuperación después de la contaminación por Cd. La ec tiene un efecto acumulativo en las generaciones posteriores de M. macrocopa(Gama-Flores et al., 2014).

Cesio (Cs). En una solución de 137 C (cesio-137), D. magna acumula Cs radioactivos: el coeficiente de acumulación alcanza 84 en el día 5, pero disminuye en la muda y con la liberación de los juveniles (Nilov, 1983).

Flúor (F). D. magna acumula sustancias perfluoroalquiladas, proteínas presentes en la solución externa a 10-20 mg / L suprimen la bioacumulación, pero aumentan la bioacumulación a 1 mg/L (Xia et al., 2013).

El plomo (Pb) se cree acumulado en las conchas, probablemente «principalmente pasivamente» (Holm-Jensen, 1948), en las conchas de D. magna «probablemente por intercambio» de Ca2+ por Pb2+.

Manganeso (Mn). El factor de concentración de Mn de D. magna es de 65 y la absorción máxima se alcanza después de 8 h de exposición a pesar de la excreción activa (Kwassnik et al., 1978).

Mercurio (Hg). Más Hg acumulado en D. magna a partir de Clorella que consume en forma de metilmercurio CH3HgCl que como cloruro mercúrico HgCl2 (Boudou y Ribeyre, 1981; Boudou et al., 1983). Después de 48 horas de exposición al metilmercurio (en los alimentos), la concentración de Hg en D. magna es de aproximadamente 440 ng/g. El factor de bioconcentración del HgCl2 por Ceriodaphnia affinis alcanza el año 2000 en la vigésima generación (7,2 µg/g de peso seco) (Gremiachikh y Tomilina, 2010).

Neptunio (Np). El neptunio se concentra en D. magna a 40 µg / g en 48 h cuando está presente en el medio a una concentración de 1,23 µg/mL (Poston et al., 1990).

El níquel (Ni) se acumula principalmente en D. magna en el caparazón, el intestino y la hemolinfa (Hall, 1982). D. magna expuesto al Ni en solución lo acumula en la generación F1 a una concentración superior a 18 veces la de los controles no tratados; a una concentración de Ni de hasta 42 µg / L, el contenido de glucógeno en el cuerpo disminuye notablemente (Pane et al., 2004). Cuando se alimenta con algas contaminadas con Ni, D. magna puede acumular hasta 72 µg de Ni / g de peso seco (Evens et al., 2009). Tanto el Ca como el Mg reducen la toxicidad del Ni, pero el Na no tiene efecto (Deleebeeck et al., 2008). Según Vandenbrouck et al. (2009, p. 18), en D. magna Ni afecta a clases de genes funcionales que están «involucrados en diferentes procesos metabólicos (principalmente procesos relacionados con proteínas y quitinas), recambio cuticular, transporte y transducción de señales. «

Silicio (Si). Se reportó un total de 2,8% de peso seco de silicio en una muestra de D. pulex (Birge y Juday, 1922).

Plata (Ag). Se sabe que la plata es altamente tóxica para los cladoceranos (Rodgers et al., 1997), aunque la presencia de materia orgánica alivia este efecto (Glover et al., 2005b). El Ag se incorpora a D. magna, y no se adsorbe meramente en su superficie(Bianchini et al., 2002a; Bianchini y Madera, 2003a, bBianchini y madera, 2003aBianchini y madera, 2003b). La acumulación de Ag por los neonatos es mayor en presencia de sulfuro. La toxicidad aguda de Ag en D. magna es proporcional a la absorción de Na+ en todo el cuerpo (Bianchini et al., 2002b). Bianchini y Wood (2003a) determinaron que el Ag causa una perturbación reguladora de los iones que resulta en una disminución de los niveles de concentración de Na en todo el cuerpo debido a la inhibición de la captación de Na+; en contraste, la concentración de Cl en todo el cuerpo no se ve afectada. La exposición a AgNO3 también conduce a la inhibición de la trifosfatasa adenosina dependiente de Na+, K+(Na+, K+-ATPasa), como resultado directo de la acumulación de Ag en el cuerpo. La inhibición de la captación de Na+ por la exposición crónica a Ag se explica por la inhibición de los canales de Na+ en la membrana «branquias» apical (Bianchini y Wood, 2003b).

El Ag o Cu de origen dietético (contenido en algas cultivadas en medios contaminados con metales) no contribuye más a la supervivencia o reproducción de Ceriodaphnia dubia que los metales acuáticos equivalentes (Kolts et al., 2009). En una solución de AgNO3, D. magna acumula Ag en sus branquias y tracto digestivo, pero la acumulación es dos veces mayor en presencia de sulfuro(Bianchini et al., 2005). Este último hecho se explica por la presencia de Ag unido a sulfuro en el tracto digestivo. La transferencia a agua limpia durante 5 h conduce a una disminución significativa de la concentración de Ag en todos los compartimentos del cuerpo. En una solución de AgNO3, D. magna puede acumular c. 11 ng Ag / mg WW en 24 h (Glover et al., 2005b).

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