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Evaluación de los efectos tóxicos deresiduos de cadmio, mercurio y arsénico
en pescado y marisco
SANDRA RAINIERI
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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.