INVESTIGAR EN HUELVA

Biólogos constatan cómo los metales pesados alteran el ADN

Las acumulaciones de arsénico, plomo y cobre se concentran en las branquias y el hígado, según un estudio realizado con lubinas y doradas, en el que también se pone de manifiesto la genotoxicidad del arsénico por su efecto reforzador de los radicales libres.

Enrique Morán / enero 2016
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Imagen de archivo en la que un hombre muestra dos ejemplares de lubina. 

La sociedad se siente cada vez más preocupada por la presencia de metales pesados en nuestro ambiente y especialmente, por las repercusiones que pueden tener en la salud. Fruto de esta inquietud es el trabajo de investigación Monitorización de efectos de metales pesados en sistemas acuáticos: lubina y dorada, realizado por el grupo Respuestas celulares al estrés ambiental, financiado por el Plan de Investigación de la Junta de Andalucía. Sus componentes pertenecen al Departamento de Biología Ambiental y Salud Pública y más concretamente del área de biología celular de la Facultad de Ciencias Experimentales de la Universidad de Huelva (UHU).

El director del estudio es Rafael Torronteras, profesor titular y decano de Ciencias Experimentales. El trabajo es enormemente interesante para avanzar en el conocimiento de los efectos de los metales pesados en los seres vivos y por ende, en el ser humano. Comenta que la elección de la lubina y dorada está justificada por su abundancia en el Golfo de Cádiz. El trabajo de investigación se realizó con tres metales: plomo (Pb), arsénico (As) y cobre (Cu). Los peces fueron objeto de una exposición de 24 y 96 horas a cada uno de esos elementos. El estudio permitió ver dónde se registraban las principales concentraciones de esos componentes en el organismo de estos animales. Las partes que se tomaron como referentes fueron el hígado, el músculo, las branquias y el cerebro. Aparte de éstas, para percibir su efecto a nivel genético, se incluyeron los glóbulos rojos.

El equipo de la Universidad de Huelva demostró que los lugares de mayor concentración fueron las branquias y el hígado. En ambos elementos se percibieron alteraciones patológicas que en el hígado se tradujeron incluso en necrosis. Los niveles son sensiblemente inferiores en el músculo (carne). Pese a esas repercusiones en la salud del animal, “el pez se defiende y no pone en peligro su vida”, apunta Torronteras.

Pero quizá el aspecto más importante era estudiar lo que pasa en la sangre para conocer el comportamiento de los metales pesados en la genética o ADN, es decir, si son genotóxicos. El estudio de la UHU ha demostrado que sí tienen esa genotoxicidad y alteran el ADN especialmente en el caso del arsénico. Queda demostrado que “cuanto más metal, más daño genético que se traduce en mayor rotura de cromosomas y la aparición de micronúcleos”.

El estudio propone alternativas a los niveles de toxicidad establecidos que por la agencia medioambiental de Estados Unidos, Environmental Protection Agency (EPA). Los datos del equipo onubense sostienen que se precisan mayores niveles, en los casos del plomo y el cobre, para que sean dañinos para el organismo que los establecidos por el ente norteamericano. No pasa lo mismo con el arsénico. Aquí, el estudio de la Universidad de Huelva sitúa un nivel inferior que el de la EPA para considerar la presencia de este metal pesado como dañina para un organismo.

Pero, ¿cómo se han conseguido todos estos datos? Los científicos lo han estudiado en la relación que se da entre los radicales libres y las enzimas que tienen poder antioxidante. Los radicales libres son un producto de la presencia de oxígeno en nuestro organismo, esencial por otra parte para la existencia. Ese proceso origina sin embargo, unos elementos altamente oxidantes o tóxicos que son los radicales libres, que “a cierto nivel son positivos para el organismo. Sin embargo, a medida que comienzan a actuar en las moléculas de las células son tóxicos y patológicos”. Para mantenerlos a raya, el organismo produce enzimas “que nos defienden del exceso de radicales”.

El problema surge con la presencia de los metales pesados que “contribuyen a que el organismo produzca más radicales”. Rafael Torrontera insiste en que “necesitamos cierto nivel de radicales ya que tienen capacidad bactericida y favorecen la actividad vascular”. Lo que se conoce como estrés oxidativo es precisamente la producción en exceso de esos radicales libres que “supera la capacidad antioxidante o de producción de enzimas”. Ese exceso es perjudicial para las células, el ADN y genera alteraciones en las moléculas, las proteínas y el genoma”. “Hay enzimas que necesitan de iones metálicos pero los metales pesados tienen la capacidad de sustituirlos y de provocar daños. Esa capacidad sustitutiva se percibe especialmente con el plomo, cobre, cadmio, arsénico y talio”.

Regresando a los estudios realizados con la lubina y la dorada, el escaso perjuicio infligido en el músculo por los metales pesados no evita un efecto beneficioso que se da en esta parte de los animales: que sirven como un estupendo biomarcador, es decir, que ofrecen información sobre el nivel enzimático del organismo y por lo tanto si es el adecuado o está afectado por la presencia de metales.


Los metales pesados y su presencia en el medio ambiente y su relación con los seres vivos marcan en buena parte, la agenda investigadora de este equipo de la Universidad de Huelva y producirá nuevos trabajos en el futuro. 
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