Analizan en un estudio metales tóxicos hallados en cangrejos

En el marco de una investigación realizada con crustáceos de manglares de la costa del estado de São Paulo, revelan detalles de la contaminación que allanan el camino para emprender nuevas acciones de control ambiental

Por Fabio Reynol

Agência FAPESP – En el marco de un trabajo de investigación llevado a cabo en el Instituto de Biociencias de la Universidad de São Paulo (IB/ USP), se recabaron datos importantes sobre la contaminación ambiental en poblaciones del cangrejo de manglar (Ucides cordatus), un crustáceo que habita en el litoral del estado de São Paulo.

El proyecto, coordinado por la investigadora Flavia Pinheiro Zanotto, del Departamento de Fisiología del IB/ USP, intitulado “Caracterización del transporte de cadmio en interacción con el calcio en células epiteliales de Ucides cordatus, un cangrejo de manglar”, contó con el apoyo de la FAPESP en la modalidad de Ayuda a la Investigación – Regular, y reveló datos importantes referentes a la contaminación de esos animales y del ambiente.

La investigación se concentró en el análisis de trazas de cadmio halladas en esos animales. “En general, los animales no emplean este metal en ninguna función biológica, por eso pretendemos entender de qué modo ingresa el cadmio en la célula, sin que exista un transportador específico que lo introduzca”, dijo Pinheiro Zanotto.

La respuesta, de acuerdo con la investigadora, indica que dicho metal se vale de los transportadores del calcio para penetrar en la estructura celular. Ambos elementos, el cadmio y el calcio, poseen radios iónicos similares y son divalentes, los que los convierte en competidores de ciertos transportadores de membrana cuando se encuentran juntos, y esto puede extrapolarse a cuando se hallan presentes en el medio ambiente.

Con todo, los análisis realizados demostraron que, cuando se los puso simultáneamente en contacto con el animal, el calcio y el cadmio no competían por ingresar en la célula; pero, al administrarse un inhibidor de calcio, la absorción de cadmio era escasa.

“Esto allana el terreno para la implementación de acciones de control ambiental, tales como la introducción en el ambiente de iones inofensivos que tengan prioridad en el transporte con relación al cadmio, por ejemplo, y que puedan así absorberse en lugar del metal tóxico”, dijo Pinheiro Zanotto.

Según la investigadora, en ambientes ricos en calcio, por ejemplo, los animales se volverán menos susceptibles a la absorción de metales tales como el cobre, el cinc y el propio cadmio.

El calcio constituye un elemento esencial para el animal. En tanto, el cadmio es un metal potencialmente tóxico hallado en las baterías, y es un contaminante ambiental. En trabajos anteriores, Pinheiro Zanotto había detectado la presencia de metales tóxicos en manglares del litoral de São Paulo, tanto en los animales como en las plantas que les servían de alimento.

“La cantidad detectada se ubicaba dentro de los límites de la legislación brasileña, con excepción del cromo”, dijo Pinheiro Zanotto, basada en resultados de otro trabajo desarrollado en colaboración con el investigador Marcelo Antônio Amaro Pinheiro, del campus de São Vicente de la Universidade Estadual Paulista (Unesp).

Más cadmio en las células

La otra investigación consistió en recolectar animales de manglares del litoral sur de São Paulo y analizar células de los denominados epitelios de intercambio: las branquias, el hepatopáncreas y la glándula antenal, una estructura análoga a los riñones humanos. Estas zonas corporales regulan el paso de iones provenientes del medio externo, por eso resultan especialmente interesantes para la investigación.

Para medir la cantidad de cadmio, se utilizó un marcador fluorescente sensible a dicho metal. El marcador penetra en la célula y se conecta con el metal generando fluorescencia. En caso de que la célula reciba más cadmio, el marcador incrementa la fluorescencia, detectada con precisión mediante el empleo de un aparato de lectura para este tipo de luz.

Al comparar a los animales recolectados en distintas regiones, los investigadores descubrieron que los cangrejos de Itanhaém tenían más facilidad para adquirir cadmio, pues ésa es la región con mayor índice de contaminación del metal, por lo cual los animales se mostraban aún más susceptibles al mismo en comparación con los animales recolectados en la zona de Jureia, donde se registra una menor concentración de dicho contaminante.

“Esto significa que cuanto más cadmio haya dentro de sus células, menos logrará el animal lidiar con el metal, y más susceptible será a la acción del contaminante. Es decir: entra más cadmio en las células de un animal que habita una región de por sí contaminada”, dijo Pinheiro Zanotto.

Así y todo, el cangrejo U.cordatus no surgió como un marcador de contaminación ambiental. Pinheiro Zanotto explica que, debido a que este animal tiene una vida relativamente larga –diez años en promedio– sería de esperarse que portase un historial de la contaminación del ambiente.

“No obstante, el cangrejo logra eliminar el metal con relativo éxito. Buena parte del mismo se concentra en el caparazón, por ejemplo, que el animal muda periódicamente; por eso no refleja con fidelidad la contaminación ambiental”, dijo. Esa característica es más común en animales filtradores como las ostras y los mejillones, que acumulan lo que se encuentra en el ambiente.

La investigación generó el capítulo “Cellular Cadmium Transport in Gills and Hepatopancreas of Ucides cordatus, a Mangrove Crab” publicado en el libro Crabs: Anatomy, Habitat and Ecological Significance (ed. Kumiko Saruwatari and Miharu Nishimura. Hauppauge NY: Nova Science Publishers, p. 107-122).

El trabajo también sirvió de base a la tesina de maestría intitulada “El transporte de cadmio en células branquiales del cangrejo de manglar Ucides cordatus”, de Priscila Ortega, presentada en 2012 en el IB/USP.

“Entre los mayores aportes de este proyecto se encuentran el papel del calcio como protector para evitar la absorción de metales tóxicos y el efecto acumulativo del cadmio, que se acentúa más cuanto más extenso sea el tiempo que el animal permanezca expuesto al contaminante”, dijo Pinheiro Zanotto.

“Como el hombre consume estos cangrejos, resulta sumamente importante saber el nivel de contaminación en que se encuentran”, añadió.

Recientemente, la investigadora también publicó el artículo “Characterization of copper transport in gill cells of a mangrove crab Ucides cordatus” en el periódico Aquatic Toxicology, fruto de otro estudio, donde demostró de qué modo otro metal tóxico, el cobre, ingresa por las branquias de los cangrejos en los manglares de São Paulo. Al igual que el cadmio, el cobre también interactúa con el calcio en las células de las branquias. Puede leerse este artículo en la siguiente dirección: www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0166445X13002877.