Revista Versión Diferente Nº34

Compendio de Toxicidad por Metales en Salmónidos de Chile (2018-2021)

Carlos Sandoval 1,2 , Enrique Paredes Herbach 3 , Paulo Salinas 4 , Karina Carrasco 2 , Paulina Moreno 2 , Gabriela Squella 2 , Josefa Fuentes 2 , Javier Fuentealba 2 , Denis Cardenas 2 , Catalina Millar 2 , Karen Acuña 2 .

MV, Escuela de Graduados, Fac. Ciencias Veterinarias, Universidad Austral de Chile.

Investigación y Desarrollo Vehículo, Área Técnica Vehículo.

MV, Dr. Med.vet, Instituto de Patología Animal, Universidad Austral de Chile.

MV, Maestría, Doctorado. Instituto de Biología, Facultad de Ciencias, Pontificia Universidad Católica de Valparaíso, Chile.

Para el siguiente compendio, se recopiló la información de 4 años de análisis de intoxicación por metales en salmónidos. Para la caracterización de la información se diagramaron los resultados de los peces con los cuales se poseía información trazable con respecto a su origen. Estas muestras se adquirieron de centros productivos de las regiones IX, X, XI y XII. En este estudio se congregó los resultados de 9.388 piezas, a los cuales, se les realizó análisis para identificar intoxicación por Aluminio (Al), Cobre (Cu) y Hierro (Fe).

Análisis de Prevalencia de Aluminio en Salmónidos por técnica histoquímica

Distribución muestral para compendio del análisis de positividad (+) de aluminio en tejidos Target de Salmónidos. Muestra total 3.275 peces.

Análisis de positividad de aluminio por región, tipo de centro productivo y fuente de agua en el periodo (2018-2021).

Análisis de Prevalencia de Cobre en Salmónidos por técnica histoquímica

Distribución muestral para compendio del análisis de positividad (+) de cobre en tejidos Target de Salmónidos. Muestra total 2.811 peces.

Análisis de positividad de cobre por región, tipo de centro productivo y fuente de agua en el periodo (2018-2021).

Análisis de Prevalencia de Hierro en Salmónidos por técnica histoquímica

Distribución muestral para compendio del análisis de positividad (+) de hierro en tejidos Target de Salmónidos. Muestral tota 5.436 peces.

Análisis de positividad de cobre por región, tipo de centro productivo y fuente de agua en el periodo (2018-2021).

Análisis de Estacionalidad promedio del periodo 2018-2021 de Intoxicación por metales (Al, Cu, Fe) en Salmónidos

Toxicidad por Cobre

El cobre (Cu) es un oligoelemento necesario para el crecimiento y metabolismo normal de los organismos vivos, aunque no es un metal que muy abundante en la corteza terrestre (0,12%). La presencia de Cu en el agua ocurre a través de las actividades mineras, la descarga de desechos industriales y agrícolas, limpieza de barcos, pintura y reparación de embarcaciones, etc.

En general, la toxicidad del Cu ocurre cuando el cobre ingresa a las células y se une a proteínas y ácidos nucleicos dentro de las células, interrumpiendo la función celular normal. El Cu puede cambiar entre los estados de oxidación de Cu2+ y Cu1+ dentro de las células, y esta acción le permite precipitar en la reacción de Fenton para formar radicales libres como el radical hidroxilo altamente destructivo. La forma más tóxica del Cu es el ion cúprico (Cu2+). Se ha descubierto que los peces y los crustáceos son 10 a 100 veces más sensibles a la toxicidad del Cu que los mamíferos.

Las branquias son el primer órgano del pez en responder a la contaminación ambiental y también el primero en verse afectado por el Cu. El Cu acumulado se distribuye y se bioacumula en los principales órganos y sistemas corporales de los peces, incluidos el hígado, el bazo y los riñones a través de la sangre. También puede afectar el sistema cardiovascular y nervioso de los peces una vez que se acumula en las branquias, ya que tiene la capacidad de regular el transporte de sal (NaCl) dentro y fuera de los peces. Además de alterar el equilibrio de sal en los peces, el Cu también puede reducir la producción de esperma y óvulos en muchas especies de peces, incluidos los peces pequeños. Adicionalmente, puede afectar el metabolismo de la glucosa y la estructura celular de los peces.

S. salar, Hígado. Se observa reacción positiva a cobre mediante técnica histoquímica especial (coloración marrón).

Toxicidad por Aluminio

El aluminio (Al) es el tercer elemento más abundante en la corteza terrestre. Las fuentes de este metal pueden ser aguas subterráneas ácidas, aguas de alcantarillado que se han tratado con sulfato de aluminio como floculante, actividades de minería y desechos industriales. Así también, eventos como deshielos, fuertes lluvias, tormentas ricas en sales marinas pueden tener efectos profundos en la toxicidad debido al aumento en la acidez y a las concentraciones de Al en el agua

La forma más tóxica de Al para los peces es el Al inorgánico, cuyo contenido en agua aumenta linealmente con la reducción del pH, ya que la acidez facilita la liberación de Al de los sedimentos del fondo. Si bien el Al puede acumularse en diferentes órganos del pez, tiene efectos importantes en las branquias. Se pueden describir tres principales efectos tóxicos: 1) Alteraciones respiratorias debido a la obstrucción por el excesivo mucus interlamelar, precipitación de Al y disminución de la fluidez de membrana. 2) Alteraciones osmoregulatorias debidas a la pérdida neta de absorción de iones (Na + , Cl-, Ca2+) causada por la unión del Al a la superficie branquial, acumulación intracelular de aluminio, aumento de la permeabilidad de la membrana y daño epitelial. 3) Trastornos circulatorios caracterizados por altos niveles de hematocrito, debido a la disminución del volumen plasmáticos, tumefacción eritrocitaria y liberación desde el bazo.

La mortalidad en peces por exposición a Al se asocia a una respuesta inflamatoria a los hidróxidos de Al con excesiva producción de mucus y subsecuente disrupción de oxígeno y dióxido de carbono.

S. salar, Cartílago/ hueso (branquia). Se observa reacción positiva a aluminio mediante técnica histoquímica especial (coloración roja).

Toxicidad por hierro

El hierro (Fe) es un elemento esencial en muchos procesos fisiológicos como transporte de oxígeno, síntesis de ADN, transporte de electrones y cofactor enzimático para muchas proteínas como hemoglobina, transferrina y ferritina, entre otras. En los sistemas biológicos estables, el Fe se encuentra presente en tres estados de oxidación: Fe 2+ (más a bajo pH), Fe 3+ y, en mucha menor medida, Fe 4+ . A pH fisiológico, el Fe 3+ precipita como polímeros de oxihidróxido, mientras que Fe 2+ es soluble. Por otro lado, el Fe 2+ es inestable en medios acuosos y tiende a reaccionar con el oxígeno molecular para formar Fe 3+ y superóxido.

El comportamiento del Fe en ecosistemas acuáticos es dinámico y está influenciado por un conjunto complejo de condiciones ambientales como pH del agua, luminosidad, potencial redox, temperatura, oxígeno y materia orgánica (sustancias húmicas). Muchos experimentos han demostrado una reducida toxicidad del Fe cuando la cantidad de humus es alta.

Cuando el Fe 2+ se une a la superficie alcalina de las branquias, se oxida a Fe 3+ insoluble. Estas sustancias insolubles cubren las laminillas branquiales e inducen daño epitelial e interrupción de la respiración y posterior muerte. De una forma similar, en aguas subterráneas con altas concentraciones de Fe 2+ al estar en contacto con el aire, se produce una oxidación del Fe 2+ a Fe 3+ , que precipita a hidróxido de hierro (Fe (OH)3 ), el cual se adhiere a las branquias, sofocando al pez por falta de oxígeno y causando la posterior muerte. El tiempo que demore esta adherencia (Fe (OH)3 ) depende en gran medida del pH del agua, considerando

que a bajo pH la oxidación del Fe es muy lenta, en cambio, a un pH alto el proceso es muy rápido. El Fe 2+ también puede afectar al pez inhibiendo la ingesta de calcio de la misma forma que el Al. Se ha reportado que le hierro y el aluminio tienen un efecto sinérgico, lo que significa que la suma de sus efectos tóxicos produce resultados aún más dañinos.

S. salar, Intestino. Se observa reacción positiva a hierro mediante técnica histoquímica especial (coloración azul).