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LOS METALES PESADOS SI DAÑAN EL ADN

Un grupo de la Universidad de Hu elva estudia los efectos de cuatro elementos químicos en el organismo de dos especies de peces del Golfo de Cádiz

El grupo de investigación de la UHU, coordinado por Rafael Torronteras (a la derecha).

Procesamiento de muestras de órganos de peces.

Cada vez la sociedad se siente más preocupada por la presencia de metales pesados en el medio ambiente y sus repercusiones en la salud. Fruto de ello es el trabajo de investigación Monitorización de efectos de metales pesados en sistemas acuáticos: lubina y dorada, financiado por el Plan de Investigación de Excelencia de la Junta de Andalucía. Lo ha realizado el grupo de investigación de Respuestas Celulares al Estrés Ambiental de la Universidad de Huelva (UHU), en colaboración con el grupo de Geoquímica Marina de la Universidad de Cádiz, que dirige Dolores Galindo, y con apoyo del Campus de Excelencia del Mar (CeiMar).

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. La elección de la lubina y dorada está justificada por su abundancia en el Golfo de Cádiz y su importante interés comercial.

La investigación se ha realizado considerando tres elementos: plomo (Pb), arsénico (As) y cobre (Cu). Los peces fueron objeto de una exposición de 24 y 96 horas en el laboratorio a cada uno de esos elementos. El estudio permitió ver dónde se registraban las principales concentraciones de esos metales en el organismo de estos animales. Se tomaron como referentes el hígado, el músculo, las branquias y el cerebro. Aparte, para evaluar su efecto a nivel genético, se incluyeron los glóbulos rojos.

El coordinador del estudio en la UHU, Rafael Torronteras indicó que "el trabajo ha demostrado que el órgano de mayor concentración de metales son las branquias, por ser la zona del animal de mayor intercambio directo con el medio acuático y, en segundo lugar, el hígado". Sin embargo, los niveles de acumulación de metales en el músculo (carne) fueron insignificantes. En branquias y en hígado sin embargo, se percibieron alteraciones patológicas. No obstante, la capacidad de generar mecanismos de defensa por parte de los peces, como es la activación de enzimas antioxidantes, hace posible que la salud del animal no se resienta. "El pez se defiende y las concentraciones de metales estudiadas no ponían en peligro su vida", apuntó Torronteras. "Lo que hemos observado y analizado es cómo actúan los mecanismos de defensa antioxidante para proteger estos animales de la contaminación metálica".

Quizá el aspecto más importante era estudiar qué pasa en la sangre de los peces para conocer si los metales pueden tener en ella un efecto genotóxico (efectos tóxicos sobre el ADN). El estudio ha demostrado que esos metales sí producen cierta 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 aparición de micronúcleos".

El estudio establece comparativas con los niveles de toxicidad establecidos por la Environmental Protection Agency (EPA) de Estados Unidos. Los datos ofrecidos por el trabajo de la UHU sostienen que se precisan mayores niveles, -en plomo y cobre-, para resultar dañinos para el organismo, que los índices establecidos por el ente norteamericano. No pasa lo mismo con el arsénico. Aquí, el estudio de la UHU indica que se necesitarían trabajos más precisos sobre sus efectos genotóxicos para determinar con claridad, los niveles mínimos a partir de los cuales este metal es nocivo para el ADN. La EPA tiene marcado para el arsénico un nivel para la toxicidad más elevado que el que ha dado como resultado la investigación de la UHU.

¿Qué criterios se han seguido para conseguir los datos? Los científicos han estudiado la relación entre la producción de radicales libres por efecto de la presencia de metales pesados y la actividad de las enzimas que tienen poder antioxidante. Los radicales libres son un producto derivado de la presencia de oxígeno en nuestro organismo. El uso del oxígeno por parte de las células, puede originar unos elementos altamente oxidantes que son los radicales libres, que "a cierto nivel son positivos para el organismo. Sin embargo, a medida que comienzan a acumularse en exceso actúan sobre las biomoléculas (proteínas, lípidos, ADN, ect.), causando efectos tóxicos y patológicos". Para mantener a los radicales libres a raya, el organismo produce y/o activa enzimas, denominadas antioxidantes, "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 libres". Torronteras insiste: "Necesitamos cierto nivel de radicales libres ya que, entre otros aspectos, 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 defensiva antioxidante de esas enzimas que nos protegen de ellos". Ese exceso es perjudicial para las células y genera alteraciones en las biomoléculas. "Hay enzimas que necesitan de ciertos iones metálicos para su correcto funcionamiento, pero los metales pesados tienen la capacidad de sustituirlos y de provocar daños celulares. Esa capacidad sustitutiva se percibe especialmente en los casos del plomo, cobre, cadmio, arsénico y talio".


Los metales pesados, su presencia en el medio ambiente y su relación con los seres vivos marcan, en buena parte, la agenda investigadora de estos equipos de la Universidad de Huelva y la Universidad de Cádiz, y producirá nuevos trabajos. Los componentes del grupo de la UHU involucrados en esta línea de investigación, pertenecen al Departamento de Biología Ambiental y Salud Pública y más concretamente del Área de Biología Celular de la Facultad de Ciencias Experimentales.