Impacto del plaguicida organofosforado metilazinfos sobre el metabolismo de poliaminas en el desarrollo embrionario del sapo común (rhinella arenarum)

Abstract

La zona del Alto Valle de Río Negro y Neuquén se caracteriza por una intensiva producción frutícola, por lo que se aplican anualmente elevadas cantidades de plaguicidas organofosforados, particularmente metilazinfos. Los organismos no-blanco pueden verse afectados por dicho plaguicida no sólo a nivel nervioso sino por su impacto sobre otras vías metabólicas. Particularmente, los embriones de anfibios que habitan los cuerpos de agua de la zona productiva durante el periodo de aplicación de metilazinfos pueden resultar afectados durante su desarrollo embrionario. El metabolismo de poliaminas es clave para la progresión del desarrollo normal, de manera que el presente trabajo de tesis tiene como objetivo estudiar el impacto del plaguicida metilazinfos sobre la vía metabólica de poliaminas durante el desarrollo embrionario del sapo común, Rhinella (Bufo) arenarum (Hensel, 1867). El metabolismo de poliaminas fue afectado por el insecticida metilazinfos, provocando un incremento de Put y un descenso en los niveles de espermidina (Spd) y espermina (Spm) sobre el final del desarrollo embrionario, junto con un incremento de la actividad de ornitina decarboxilasa (ODC; síntesis de Put) y de diamino oxidasa (DAO; degradación de Put) a partir de estadios de desarrollo intermedios. Los niveles del factor de transcripción c-Fos se vieron incrementados en núcleo de embriones expuestos a metilazinfos en dichos estadios, en concordancia con el incremento de actividad de ODC, mientras que en estadios tempranos c-Fos fue sólo detectado en embriones control. El sistema de defensa antioxidante de los embriones expuestos a metilazinfos también resultó alterado. Los embriones tempranos evidenciaron una respuesta protectora frente a la toxicidad del plaguicida, caracterizada por el incremento de la actividad de glutatión-S-transferasa (GST) y glutatión reductasa (GR), mientras que la actividad de superóxido dismutasa (SOD) fue inhibida. A medida que transcurrió el desarrollo embrionario, la respuesta protectora de GST y GR desapareció mientras que a la inhibición de SOD se le sumó la de la actividad glutatión peroxidasa Se-dependiente (SeGPx), lo que deja en evidencia la incapacidad de los embriones para lidiar con una situación de estrés prolongada en el tiempo. Finalmente, en el último estadio de desarrollo embrionario, los individuos sufrieron una disminución de los niveles endógenos del antioxidante celular glutatión reducido (GSH) además de la inhibición de SOD. La actividad de la enzima colinesterasa (ChE) sólo se vio afectada por exposición a metilazinfos sobre el final del desarrollo embrionario, siendo muy baja su actividad en estadios tempranos e intermedios. Además, se observó un incremento en el porcentaje de embriones malformados por exposición a metilazinfos, que alcanzó un 100% en aquellos individuos expuestos a la mayor concentración del insecticida. Las alteraciones morfológicas observadas incluyen atrofia de branquias, acortamiento axial, curvatura dorsal de la aleta caudal, edema abdominal y epitelial y un arresto generalizado del desarrollo embrionario. Se observó una buena correlación entre el incremento en los niveles de Put y la aparición de alteraciones morfológicas en los embriones expuestos a metilazinfos. Se concluye que el insecticida metilazinfos altera el metabolismo de poliaminas al incrementar la síntesis de Put a través de la vía c-Fos -ODC para compensar la disminución de Spd y Spm, lo que a su vez conduce a un aumento de la degradación de Put a través de DAO. Esto provoca una alteración en el estado redox celular, que acompañaría a la provocada por el organofosforado per se, lo que conduce a la aparición de alteraciones en el desarrollo embrionario. Además, debido a que la actividad de las enzimas SOD y GST y los niveles del factor de transcripción c-Fos se vieron alterados en estadios tempranos de desarrollo y a bajas concentraciones de metilazinfos, a diferencia de ChE, su respuesta puede ser utilizada como marcador de exposición temprana a dicho insecticida.