Toxicidad y acumulación de cadmio en poblaciones de diferentes especies de Artemia

Resumen

El presente trabajo se centra en el estudio comparativo de distintos aspectos de la respuesta frente a la exposición tóxica de cadmio de diferentes poblaciones de Artemia pertenecientes a las especies Artemia parthenogenetica, Artemia salina, Artemia franciscana y Artemia persimilis. La primera parte de este estudio, pone de manifiesto la variabilidad fenotípica de la respuesta letal a la exposición a cadmio que presentan los nauplios. En este sentido, la utilización de Modelos Lineales Generalizados ha sido de gran utilidad ya que ha permitido poner de manifiesto, a través de los parámetros que definen cada curva de mortalidad, diferencias en sensibilidad al tóxico y en la uniformidad de respuesta entre las distintas poblaciones de Artemia estudiadas. Además ha permitido conocer la influencia de factores genéticos (especie, nivel de ploidía), ambientales (población) así como el modo de reproducción (bisexual y partenogenética) en la sensibilidad al cadmio, destacando entre las demás poblaciones la alta tolerancia de las poblaciones pertenecientes a A. persimilis (A) y A. parthenogenetica (de la laguna de Pétrola) (P). La segunda parte, aborda el estudio comparado del proceso de acumulación de cadmio en individuos adultos de las diferentes poblaciones. Estos procesos han sido cuantificados aplicando un modelo toxicocinético con cinética de primer orden basado en un sistema de dos compartimentos, con el que se han conseguido ajustes relativamente buenos, teniendo en cuenta la complejidad de los procesos implicados. Hemos encontrado un comportamiento cadmio-regulador en Artemia, una eliminación relativamente rápida del metal, y un patrón de acumulación de cadmio bastante conservado en el género, siendo A. persimilis la única población que presenta un modelo diferente a las demás, caracterizado por una menor constante de acumulación y factor de bioconcentración (BCF). Por último en la tercera parte se analizó la presencia de metalotioneína (MT) en individuos adultos de Artemia y su incremento ante la exposición a cadmio, estudiando la influencia de la población y el sexo. Los mayores niveles de MT basal se encontraron en hembras de A. persimilis, que junto con las hembras de A. franciscana procedentes de San Francisco (SF) alcanzaron los mayores niveles de MT tras la exposición al metal. Las hembras de la población de A. salina procedentes de la laguna de La Mata (LMT(B)) fueron las que presentaron una mayor relación molar MT/Cd. La influencia del sexo fue muy coherente en todas las poblaciones estudiadas, siendo las hembras las que mayores contenido de cadmio y niveles de MT alcanzaron tras el tratamiento con metal. Estos resultado considerados en su conjunto demuestran una alta variabilidad fenotípica inter. e intraespecífica y de ahí la importancia de conservar la biodiversidad dentro del género que se ha visto disminuida en los últimos años por la inoculación artificial de especies alóctonas en lagunas que poseen poblaciones naturales y por el cambio climático que ha modificado la dinámica poblacional en salinas de interés comercial.<BR> ------------------------------------------------------------------------------------------------<BR> SUMARY<BR> The aims of this work are to compare the response of the different species and populations in terms of cadmium sensitivity of nauplii, cadmium accumulation and elimination in adults and the basal content of metallothionein (MT) and the induction after cadmium exposure. The statistical procedure (Generalized Linear Models) used to assess the differences in cadmium tolerance of nauplii among populations has shown to be especially useful for this purpose. The results reveal besides a genetic basis for the different susceptibility to cadmium, that there are other factors such as reproductive mode, ploidy and habitat particularities that may account for the response of each of the populations. A first order bicompartimental toxicocinetic model was used in order to assess cadmium accumulation. We have found Artemia to be a cadmium-regulator organism. The consistency in the kinetic accumulation model indicates a well-conserved cadmium accumulation mechanism among studied species and populations. Artemia persimilis was the only one to show a statistically different model, which presents a lower cadmium accumulation rate and bioconcentration factor. Finally, the metallothionein content in adult individuals of Artemia showed a significant effect of cadmium exposure, sex and population origin. For all the studied populations females presented higher molar MT/Cd ratio. The conservation of all existing species and populations of Artemia will help maintain variability in the genus, which includes a broad spectrum of cadmium tolerance responses.