Expresión de Aromatasa Cerebral y Gonadal y cambios histológicos gonadales como biomarcadores de exposición a contaminantes ambientales.

Tesis (Grado Doctor en Ciencias Biológicas)--Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Exactas, Físicas y Naturales. Lugar de Trabajo: Cátedra de Diversidad Animal II. Facultad de Ciencias Exactas, Físicas y Naturales. Universidad Nacional de Córdoba. 2013- 151 h. con Apéndices + CD. tabls.; ils.; grafs. Contiene Referencia Bibliográfica, y Copia de Publicaciones Derivadas de la Tesis. Abstract en español e inglés.El objetivo general de la presente Tesis Doctoral fue realizar un análisis integral, que contemple el efecto de la exposición a contaminantes ambientales sobre biomarcadores de diferentes niveles de organización (moleculares, histológicos y somáticos) en peces. Para ello se evaluó la respuesta de los genes cyp19a1 (aromatasa), la histología de las gónadas y los índices somáticos en machos de la especie íctica autóctona Jenynsia multidentata tanto en condiciones de laboratorio como a campo. En bioensayos se analizaron los cambios en los biomarcadores frente a la exposición a 17β‐estradiol, 17α‐etinilestradiol, 4n‐nonilfenol y 17α‐metiltestosterona; mientras que a campo se realizó una caracterización de la calidad del agua y de los niveles de expresión de los genes cyp19a1, y se compararon las respuestas de los biomarcadores entre dos sitios con diferente calidad de agua de la cuenca del Río Suquía. Los resultados obtenidos en esta tesis demuestran que la aromatasa cerebral responde como un biomarcador sensible frente a la exposición a compuestos que presentan actividad estrogénica en condiciones de laboratorio, respondiendo incluso ante la concentración más baja de estos compuestos.El análisis histológico de los testículos reveló un gran impacto de la exposición a los diferentes químicos sobre este órgano. A diferencia de lo observado a nivel molecular y tisular, los índices somáticos (Factor de Condición, Índice Hepatosomático e Índice Gonadosomático) no mostraron marcados cambios frente a la exposición a compuestos estrogénicos. A campo se observaron fluctuaciones de la expresión de la aromatasa cerebral a lo largo del año, siendo máxima durante la estación reproductiva en ambos sitios de muestreo, sugiriendo su implicancia en el control del ciclo reproductivo. Se observó un desfasaje en el incremento de la expresión del gen entre los sitios, registrándose el aumento con un mes de retraso en el sitio contaminado respecto al de referencia,lo cual podría estar relacionado con desfasajes en el comienzo del ciclo reproductivo. Los índices somáticos revelaron efectos adversos debidos a la exposición a poluentes ambientales y la histología de los testículos se vio severamente afectada en el sitio contaminado,evidenciando lesiones que incluyeron la desorganización del tejido testicular, alteraciones severas de las células germinales, presencia de células vacuolares, desincronización del proceso de espermatogénesis y necrosis. Las concentraciones de los compuestos utilizados para los ensayos de laboratorio se encuentran dentro del rango detectado en aguas superficiales de Argentina,demostrando que los peces están expuestos a estos niveles de contaminantes en el ambiente. Los cambios deletéreos observados en J. multidentata frente a la exposición crónica a contaminantes ambientales (tanto en condiciones de laboratorio como a campo), podrían afectar su capacidad reproductiva y representar una amenaza para la especie

Inhibition of the brain cytochrome P450 aromatase isoform expression in Jenynsia multidentata reflects changes in water quality

Cytochrome P450 aromatase is the steroidogenic enzyme that catalyzes the conversion of androgens to estrogens. Teleosts express two structurally and functionally different P450 aromatase isoforms, termed Cytochrome 19a1a and Cytochrome 19a1b. The first is preferentially expressed in ovary while the second is constitutively expressed in brain. The aim of the present study was to evaluate changes in cyp19a1b expression in brain of Jenynsia multidentata collected in Suquía river (Córdoba, Argentina) in order to assess if this biological response reflects changes in water quality. For this purpose we first identified cyp19a1b parcial cDNA sequence and adjusted the method to quantify mRNA expression by qRT-PCR (quantitative RT-PCR). Then, water and fish samples were collected in five monitoring stations located along a pollution gradient in Suquía river. The qRT-PCR analysis of female brains reveals that cyp19a1b mRNA levels change as water pollution does, showing the highest levels at both unpolluted and recovered areas, with suppression as pollution increases. Even when cyp19a1b expression in J. multidentata will need further studies, the results here presented indicate that this biological response appear as a promising biomarker of water pollution that may also point out the probable presence of endocrine disruptors.Fil: Guyón, Noelia Fernanda. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Córdoba. Instituto de Diversidad y Ecología Animal. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Exactas Físicas y Naturales. Instituto de Diversidad y Ecología Animal; ArgentinaFil: Bistoni, Maria de Los Angeles. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Córdoba. Instituto de Diversidad y Ecología Animal. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Exactas Físicas y Naturales. Instituto de Diversidad y Ecología Animal; ArgentinaFil: Wunderlin, Daniel Alberto. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Córdoba. Instituto de Ciencia y Tecnología de Alimentos Córdoba. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Químicas. Instituto de Ciencia y Tecnología de Alimentos Córdoba; ArgentinaFil: Amé, María Valeria. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Químicas. Departamento de Bioquímica Clínica; Argentin

Dynamics of Aromatase and Physiological Indexes in Male Fish as Potential Biomarkers of Anthropogenic Pollution

Endocrine disruption on aquatic wildlife is being increasingly reported, and the changes in gene aromatase expression are used as indicators. However, naturalfluctuations in brain and gonadal aromatase expression and physiological indexes have not been previously measured in a fish species (Jenynsia multidentata) throughout a complete reproductive cycle, nor the biological effects of anthropogenic inputs on these responses. Accordingly, males were monthly collected over a year in both, a reference and a contaminated site. Physicochemical analyses of water samples were done and reflected a strong anthropogenic impact. Brain aromatase fluctuates along the reproductivecycle of this species and, noticeably, the increase of brain gene expression begins with a 1 month delay in the contaminated site. This mismatch is also evidenced for testes weight. Hepatosomatic index also revealed adverse effects in the polluted site. In turn, the alterations observed in biological responses could be affecting the reproduction of this fish species.Fil: Guyón, Noelia Fernanda. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Córdoba. Instituto de Diversidad y Ecología Animal. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Exactas Físicas y Naturales. Instituto de Diversidad y Ecología Animal; ArgentinaFil: Roggio, María Angelina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Córdoba. Instituto de Diversidad y Ecología Animal. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Exactas Físicas y Naturales. Instituto de Diversidad y Ecología Animal; ArgentinaFil: Amé, María Valeria. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Córdoba. Centro de Investigaciones en Bioquímica Clínica e Inmunología; ArgentinaFil: Wunderlin, Daniel Alberto. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Córdoba. Instituto de Ciencia y Tecnología de Alimentos Córdoba. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Químicas. Instituto de Ciencia y Tecnología de Alimentos Córdoba; ArgentinaFil: Bistoni, Maria de Los Angeles. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Córdoba. Instituto de Diversidad y Ecología Animal. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Exactas Físicas y Naturales. Instituto de Diversidad y Ecología Animal; Argentin

Effects of the synthetic estrogen 17α- Ethinylestradiol on aromatase expression, reproductive behavior and sperm quality in the fish Jenynsia multidentata

The synthetic estrogen 17a-ethynylestradiol (EE2) has been increasingly detected in sewage effluents in the last two decades. The aim of the present study was determined if EE2 exposure adversely affected reproduction in internally fertilizing fish species Jenynsia multidentata. Sexual behavior, brain and gonadal aromatase expression as well as sperm quality were evaluated. The brain aromatase expression, reproductive behavior, spermatozoa viability and gonadosomatic index were sensitive biomarkers of EE2 effects on this species. The condition factor, hepatosomatic index, gonadal aromatase expression, sperm count and sperm velocities were unaltered after EE2 exposure. The present work highlights the importance of using a combination of several biomarkers to study the effects of estrogenic compounds, especially when trying to link these results to potential population-level effects.Fil: Roggio, María Angelina. Consejo Nacional de Investigaciones Cientificas y Tecnicas. Centro Cientifico Tecnologico Cordoba. Instituto de Diversidad y Ecologia Animal; Argentina. Universidad Nacional de Córdoba; ArgentinaFil: Guyón, Noelia Fernanda. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Exactas, Físicas y Naturales; ArgentinaFil: Hued, Andrea Cecilia. Consejo Nacional de Investigaciones Cientificas y Tecnicas. Centro Cientifico Tecnologico Cordoba. Instituto de Diversidad y Ecologia Animal; Argentina. Universidad Nacional de Córdoba; ArgentinaFil: Amé, María Valeria. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Córdoba. Centro de Investigaciones En Bioquímica Clínica E Inmunología; ArgentinaFil: Valdés, María Eugenia. Consejo Nacional de Investigaciones Cientificas y Tecnicas. Centro Cientifico Tecnologico Cordoba. Instituto de Diversidad y Ecologia Animal; Argentina. Universidad Nacional de Córdoba; ArgentinaFil: Giojalas, Laura Cecilia. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Exactas, Físicas y Naturales. Centro de Biología Celular y Molecular; ArgentinaFil: Wunderlin, Daniel Alberto. Universidad Nacional de Cordoba. Secretaria de Ciencia y Tecnologia. Instituto Sup.de Inv., Desarrollo y Serv.de Alimentos; ArgentinaFil: Bistoni, M. A.. Consejo Nacional de Investigaciones Cientificas y Tecnicas. Centro Cientifico Tecnologico Cordoba. Instituto de Diversidad y Ecologia Animal; Argentina. Universidad Nacional de Córdoba; Argentin