El bivalvo de agua dulce Diplodon chilensis como herramienta para el estudio de ambientes acuáticos contaminados en Patagonia Norte.

Abstract

El incremento en el vertido de efluentes cloacales hacia los cuerpos de agua, como producto de la expansión de las áreas urbanas, representa una amenaza tanto a nivel ecosistémico como sanitario. En particular, la cuenca del río Pocahullo, en la ciudad de San Martín de los Andes, se encuentra afectada por descargas de efluentes cloacales con y sin tratamiento, los cuales son transportados y vertidos finalmente en la margen este del lago Lacar. La búsqueda de biomarcadores que reflejen la calidad del agua y el desarrollo de estrategias de bioremediación, constituyen herramientas útiles para su implementación en programas de biomonitoreo y en políticas de restauración de ambientes contaminados. En este trabajo de tesis se evalúa el potencial de la almeja nativa Diplodon chilensis como especie centinela y bioremediadora en ambientes acuáticos contaminados por efluentes cloacales. Con este objetivo, se estudiaron sus respuestas fisiológicas concernientes al balance oxidativo, la respuesta inmune y la condición metabólica, como biomarcadores de exposición. Además, se evaluó la capacidad filtradora de la almeja sobre agua y sedimentos contaminados por este tipo de efluentes. Por otro lado y con fines de implementación en estrategias de bioremediación, se evaluó el potencial inmunoestimulante y antioxidante de la alimentación previa con Euglena gracilis en almejas expuestas a Escherichia coli en laboratorio y a contaminación por efluentes cloacales en la cuenca del río Pocahullo. Se utilizaron técnicas fisicoquímicas, bioquímicas, citológicas e histológicas. En el Capítulo I, se evalúa la capacidad de respuesta de biomarcadores en branquia y glándula digestiva de D. chilensis expuesto a contaminación por efluentes cloacales, a corto y largo plazo. Almejas recolectadas en una zona no contaminada en el Lago Lacar fueron trasplantadas en cajas a un sitio de referencia no contaminado y a otros dos sitios con contaminación cloacal creciente en la cuenca del río Pocahullo. Se evaluaron respuestas antioxidantes y/o detoxificantes, daño oxidativo y condición metabólica al primer y tercer mes de la exposición a campo. Luego, almejas aclimatadas a largo plazo (siete meses) en el sitio de mayor contaminación fueron expuestas de forma aguda (8 h) en el laboratorio a agua contaminada con aproximadamente el doble de concentración bacteriana que la medida en ese sitio al momento de la recolección. Las respuestas enzimáticas se evaluaron antes y después de la exposición aguda. Los resultados más relevantes de estos experimentos sugieren que las actividades enzimáticas glutatión S- transferasa y catalasa en branquia de D. chilensis son biomarcadores aplicables para la detección de contaminación por efluentes cloacales con altas concentraciones de coliformes fecales, independientemente de que los individuos sean previamente aclimatados o no. Además, la actividad catalasa en glándula digestiva es sensible al aumento agudo en la carga bacteriana, tanto en almejas previamente expuestas a contaminación como en almejas extraídas de sitios no contaminados, mientras que la enzima glutatión S- transferasa en glándula digestiva se torna sensible luego de la exposición a largo plazo. Complementariamente, se sugiere que los efectos de trasplante sobre las respuestas fisiológicas deberían ser correctamente monitoreados para evitar interpretaciones erróneas en estudios de campo. En el Capítulo II, se evalúa el estado fisiológico de almejas expuestas crónicamente a contaminación por efluentes cloacales en el lago Lacar. Con este fin, se recolectaron individuos de poblaciones naturales de D. chilensis en un sitio no contaminado y en el área del lago contaminada por efluentes cloacales en la desembocadura del río Pocahullo. Se estudiaron y compararon biomarcadores de respuesta inmune, balance oxidativo, daño a ADN, reservas energéticas, factores morfométricos y capacidad filtradora, junto con el potencial biorremediador, en ambos grupos. Los resultados de este estudio sugieren que D. chilensis modula sus respuestas fisiológicas ante la exposición crónica a contaminación por efluentes cloacales, favoreciendo respuestas inmunes celulares, como el número de hemocitos y la actividad fagocítica, y evitando efectos deletéreos en estas células. Sin embargo, en branquia se observa sensibilidad a estas condiciones, la cual se evidencia en cambios morfométricos y en daño a ADN. Por otro lado, la capacidad filtradora de D. chilensis no es afectada por la exposición crónica a contaminación por efluentes cloacales, destacándose su actividad bioremediadora en agua y sedimentos contaminados con bacterias entéricas. Finalmente, en el Capítulo III se evalúan y comparan los efectos de modulación ejercidos por la alimentación previa con E. gracilis sobre la respuesta inmune, el balance oxidativo y la condición metabólica de D. chilensis expuesto a E. coli en laboratorio, por 5 días y a contaminación por efluentes cloacales en la cuenca del río Pocahullo, por 10 días. Los resultados sugieren que E. gracilis constituye un potencial complemento dietario con propiedades protectoras y nutricionales para ser utilizado en estrategias de biorremediación con bivalvos filtradores. En general, en ambos casos se observa que la alimentación con E. gracilis favorece la respuesta inmune celular (fagocitosis, producción de especies reactivas de oxígeno) y la resistencia al daño en hemocitos (viabilidad, estabilidad de la membrana lisosomal), como así también la condición metabólica (síntesis de proteínas, crecimiento somático, masa de glándula digestiva) en esta almeja. Sin embargo, la dosis y el tiempo de administración requieren un mayor estudio, ya que la alimentación con E. gracilis por sí misma y bajo condiciones de ayuno o trasplante, puede comprometer el balance oxidativo en branquia y glándula digestiva.