Estudio de la perturbación del desarrollo sexual de Cnesterodon decemmaculatus (Pisces, Poeciliidae) por compuestos con actividad estrogénica

Abstract

Tesis para obtener el grado de Doctor en Ciencias Exactas, área Ciencias Biológicas, presentada al Departamento de Ciencias Biológicas, Facultad de Ciencias Exactas, Universidad Nacional de La Plata en 2019En las últimas décadas, los compuestos con capacidad para afectar el sistema endocrino y la reproducción de los organismos han despertado gran preocupación en el mundo entero. Tales sustancias se conocen como perturbadores endocrinos o EDCs (del inglés, Endocrine Disrupting Chemicals) y se caracterizan por inducir efectos adversos a muy bajas concentraciones, manifestar consecuencias adversas en momentos diferentes a los de la exposición y actuar en determinadas etapas del ciclo de vida. Un grupo de EDCs conocidos como compuestos estrogénicos, tienen la capacidad de mimetizar la acción del estradiol, hormona esteroidea asociada principalmente al sexo femenino, y regular las funciones del sistema endocrino. Históricamente, los peces han sido utilizados como organismos centinela para evaluar contaminación acuática por EDCs, dado que su ciclo de vida es completamente acuático y su sistema endocrino presenta semejanzas con los vertebrados tetrápodos. En particular, en varias especies de la familia Poeciliidae se ha observado que el desarrollo del gonopodio (modificación de la aleta anal en machos, usada como órgano copulador) puede ser alterado por concentraciones ambientalmente relevantes de EDCs en el agua. Menos estudiado ha sido su acción sobre la histología gonadal, no habiéndose infomado previamente, por ejemplo, la inducción de intersexos. El objetivo de este trabajo fue entonces estudiar los efectos del xenoestrógeno modelo, 17α-etinilestradiol (EE2), sobre los caracteres sexuales secundarios y las gónadas de Cnesterodon decemmaculatus en distintas etapas del ciclo de vida. Para ello, en primer lugar, fue necesario estudiar la morfogénesis de la aleta anal y el desarrollo de las gónadas de machos y hembras en condiciones normales. De esta manera, de acuerdo con los caracteres sexuales secundarios, se describieron y caracterizaron 3 fenotipos sexuales: individuos indiferenciados, machos y hembras. A su vez, de acuerdo a la morfogénesis del gonopodio en los machos, se caracterizaron 4 estadios de desarrollo. También se describieron 5 estadios de desarrollo gonadal para el testículo y el ovario, y se los relacionó con distintos parámetros de condición general y de los caracteres sexuales secundarios. Luego, se estudiaron los efectos de exposiciones crónicas a EE2, sobre la histología gonadal y los caracteres sexuales secundarios en distintos momentos del ciclo de vida (juveniles y adultos). Entre los efectos observados sobre ejemplares en estadios tempranos del desarrollo, se observó una toxicidad letal relativamente alta (CL50-13 semanas = 109,9 ng/L), disminución en la proporción de machos y aumento de ejemplares indiferenciados, alteración de la histología tanto del testículo y del ovario conduciendo a una gónada morfológicamente alterada e indiferenciable, retraso en el desarrollo del gonopodio y ausencia de machos con gonopodio completamente maduro. Además, se encontró que el EE2 fue capaz de inducir una llamativa pigmentación en la zona perianal. Dicho efecto se observó también en muestreos realizados en cursos de agua receptores de efluentes cloacales en los que se documentaron niveles de compuestos estrogénicos relativamente altos. Ello indicaría que tal pigmentación podría ser utilizada como un potencial biomarcador de exposición a este tipo de compuestos. En el caso de los adultos, las exposiciones crónicas a EE2 no indujeron alteraciones en la morfología del gonopodio, pero si indujeron alteraciones a nivel de la histología gonadal, encontrándose ejemplares intersexos o testis-ova (elementos de la línea oogenética dentro del testículo) tanto de manera tiempo- como concentración-dependiente. De esta forma, el EE2 y probablemente otros compuestos estrogénicos, son capaces de inducir distintas alteraciones en C. decemmaculatus dependiendo del momento del ciclo de vida en el que son expuestos los peces. Para este tipo de compuestos, los efectos serían observables en las gónadas debido a que afectan su desarrollo y el posterior desarrollo de los caracteres secundarios o la maduración de los individuos. Por el contrario, el gonopodio una vez desarrollado, pareciera ser insensible a la acción del EE2. Los efectos observados tanto sobre la gónada como sobre la pigmentación perianal, sugeriría que ésta especie resultaría útil como organismo de prueba para evaluar efectos estrogénicos inducidos por contaminantes ambientales. Los efectos sobre juveniles se observaron a concentraciones de EE2 que fueron detectadas en los ambientes donde habita C. decemmaculatus. Si bien resultaría menos probable hallar 100 ng/L de EE2 en los cuerpos de agua naturales, es importante resaltar que la presencia de oocitos en el testículo de machos adultos (testis-ova) podría comprometer la reproducción de la especie.Instituto de Microbiología y Zoología Agrícola (IMYZA)Fil: Young, Brian Jonathan. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria (INTA). Instituto de Investigación Microbiología y Zoología Agrícola (IMyZA); Argentin