Petróleo, amenaza latente para los peces

Las sustancias tóxicas tales como los contaminantes derivados del petróleo que se desechan en ríos y mares, constituyen una seria amenaza para los ecosistemas y sus organismos. El petróleo, además de contener metales pesados, está compuesto de una mezcla compleja de hidrocarburos que impactan negativamente en el hábitat y sus diversas formas de vida.

La exposición a los componentes del petróleo afecta el ciclo de vida de los organismos, desde las etapas tempranas hasta su adultez. A nivel mundial, cerca de 45 % del petróleo que ingresa al medio marino proviene de afloramientos o yacimientos naturales, si bien los derrames ocasionados durante su extracción y transporte son los principales responsables de sus efectos en los ecosistemas acuáticos.

Daños directos o por modificaciones

Los daños pueden ser directos, debido a la exposición de compuestos tóxicos que son absorbidos y causan alteraciones sistémicas en los organismos; o bien, derivados de las modificaciones del hábitat, como la reducción de la cantidad de luz disponible, cambio en el pH, disminución del oxígeno disuelto y reducción en la disponibilidad de alimentos.

En el golfo de México han ocurrido dos importantes derrames de petróleo: el del pozo Ixtoc-I, en el año 1979, y el del pozo Macondo de la plataforma Deepwater Horizon (DWH), en el año 2010. El segundo alcanzó un volumen que se estimó en 780 000 toneladas de petróleo crudo liberado al medio marino, a lo largo de ochenta y cuatro días, causando daños en toda la región en diferentes niveles biológicos.

Los peces representan la clase de vertebrados más antigua y diversa, y viven en una gran variedad de hábitats: desde el agua dulce hasta el agua salada, desde los fríos mares polares hasta los cálidos arrecifes tropicales, y desde las aguas superficiales someras hasta las profundidades del océano. Asimismo, son fundamentales y muy importantes para el funcionamiento de los ecosistemas, y algunas especies tienen un alto valor económico.

Sin embargo, son organismos particularmente susceptibles al impacto derivado de la exposición a los contaminantes que ingresan al medio acuático, como es el caso del petróleo. Tanto las especies pelágicas, que habitan la columna de agua, como las bentónicas, que viven en los fondos, enfrentan una amenaza constante por el ingreso de hidrocarburos al medio.

Bioensayos en ambientes controlados

Debido al complejo manejo de un contaminante como el petróleo, y por cuestiones éticas, no es factible ni conveniente simular un derrame de crudo en el ambiente natural; por ello, una opción consiste en la realización de experimentos con base en bioensayos en ambientes controlados, donde los peces actúan como centinelas en los diversos análisis a múltiples escalas: molecular (en genes, proteínas, metabolitos), celular (respuesta inmunológica, metabolismo endócrino, función reproductiva), individual (órganos, tejidos, alteraciones de crecimiento y desarrollo, movilidad) y poblacional (reclutamiento, reproducción, depredación).

Ciertas especies de peces poseen características especiales que favorecen su uso como modelo de estudio, pues presentan ciclos de vida cortos, pueden producir huevos en grandes cantidades o con propiedades ad hoc para fertilizarse externamente y son transparentes, lo que facilita el monitoreo visual del desarrollo embrionario.

Los estadios de vida temprana son más sensibles que los de los adultos y representan un periodo crítico en el ciclo de vida de un organismo; por ello, cualquier agente químico puede impactar dramáticamente en la supervivencia y reclutamiento de sus poblaciones. A diferencia de los organismos más grandes y activamente nadadores, las larvas son parte del plancton y carecen de la capacidad de sustraerse a las aguas contaminadas.

Mediante estrategias experimentales, pueden desarrollarse protocolos enfocados a la escala deseada para evaluar una o más variables de interés, ante la respuesta de uno o más estresores, ya que, si bien en el medio natural se pueden establecer relaciones causa/efecto, es mucho más difícil detectar un solo agente causal. Estos estudios en forma de bioensayos son una pieza clave para comprender las implicaciones de un accidente con petróleo y permiten plantear estrategias de monitoreo y detección temprana de las exposiciones.

En los bioensayos realizados por nuestro grupo de trabajo, utilizando peces expuestos a contaminantes de petróleo, se encontraron efectos asociados a esa exposición, tales como: deformidades en embriones; alteraciones en genes relacionados con el sistema inmune, con los mecanismos de reparación de daño al ADN y con procesos vinculados al cáncer; cambios en las células de órganos involucrados en procesos de detoxificación (hígado, riñones, bazo y branquias); alteraciones en la microbiota intestinal, y aumento en las concentraciones de metabolitos de degradación de hidrocarburos en la bilis, entre otros.

Así, al utilizar como herramienta de trabajo los experimentos en condiciones controladas, buscamos conocer los posibles escenarios que pueden enfrentar las especies acuáticas ante un derrame, ya sea en el momento inmediato, cuando las concentraciones de los contaminantes son altas en un tiempo de exposición muy corto, o a mediano y largo plazos, cuando las concentraciones son más bajas, pero durante tiempos prolongados de exposición.

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