Los investigadores creen que los peces mostrarán niveles de pesticidas superiores a los peligrosos de forma rápida y precisa.
Dos investigadores de la Facultad de Ciencias Biológicas de UC Davis están desarrollando un método que ayudaría a identificar productos químicos nocivos mucho más rápido utilizando peces cebra rojos y verdes brillantes, dijo Douglas Fox en un comunicado de la universidad.
El trabajo podría beneficiar a millones de personas en el Valle Central de California, dicen los científicos. Allí, la población corre un mayor riesgo de exposición a plaguicidas, ya que muchos viven o trabajan cerca de empresas agrícolas. La exposición a pesticidas puede causar problemas de salud tanto agudos como a largo plazo, incluido el daño al sistema reproductivo.
Sean Burgess, profesor del Departamento de Biología Molecular y Celular, está trabajando con Bruce Draper, profesor del mismo departamento, para desarrollar un método para la detección acelerada de sustancias químicas.
Las pruebas estándar son lentas y costosas porque se basan en ratones que los técnicos deben diseccionar y examinar individualmente para ver los efectos de los productos químicos en los tejidos reproductivos.
Burgess y Draper planean eludir este engorroso proceso mediante el uso de una nueva cepa de pez cebra ( Danio rerio ). Originaria del sur de Asia, esta especie de pez de agua dulce es popular en los acuarios domésticos. También se utiliza a menudo como organismo modelo para estudiar las primeras etapas del desarrollo humano.
“El setenta por ciento de los genes del pez cebra tienen homólogos humanos, llamados ortólogos”, explica Draper. «Y si observa los genes involucrados en la ovogénesis, la producción de óvulos o óvulos femeninos, el porcentaje es aún mayor».
El pez cebra es muy adecuado para estudiar los efectos de los productos químicos en la función reproductiva porque, a diferencia de los mamíferos, su sexo no está determinado por cromosomas X o Y específicos. En cambio, está parcialmente determinado por señales ambientales. En cautiverio, aproximadamente la mitad de los peces se convierten en hembras. Pero si las larvas de peces están expuestas a sustancias químicas que interrumpen la ovogénesis, entonces un mayor porcentaje de ellos se desarrollará como machos. Esto significa que los científicos pueden probar la toxicidad reproductiva del químico exponiendo unas pocas docenas de larvas de pez cebra y luego esperar algunas semanas para ver si su proporción de sexos está sesgada hacia los machos. Draper y Burgess están creando una estrategia para esto, utilizando peces cebra modificados genéticamente que distinguen su género mediante un código de colores.
Estos peces, desarrollados en el laboratorio de Draper, portan tres cambios genéticos. Primero, sus células de Sertoli (que se encuentran solo en las gónadas masculinas) producen proteína verde fluorescente. En segundo lugar, sus ovocitos (u óvulos inmaduros), que se encuentran solo en las gónadas femeninas, producen una proteína roja fluorescente. Y finalmente, los peces producen menos de su pigmento natural, lo que hace que sus cuerpos sean más transparentes, por lo que el color rojo o verde de sus gónadas es claramente visible.
El pez cebra es más fácil y económico de cuidar que los roedores. Burgess y Draper esperan criar 80 larvas de peces en cada tanque y luego exponerlas a la sustancia química elegida entre 10 y 20 días después de la fertilización. Por lo general, debe esperar hasta 90 días después de la fertilización para distinguir visualmente entre el pez cebra macho y hembra. Pero las gónadas de los peces codificados por colores deberían poder hacer esto a los 40 días de edad.
“Deberíamos poder determinar el sexo de una cohorte de 80 peces casi simultáneamente con solo tomar una fotografía”, dice Draper. Ver un porcentaje inusualmente alto de machos o hembras, o ver animales intersexuales con gónadas que brillan tanto en rojo como en verde, indica que el químico es tóxico para el sistema reproductivo.
Los investigadores comenzarán a probar su método GloNad en un experimento que prueba los efectos reproductivos de nueve de los pesticidas más utilizados en California, y planean ampliar el desarrollo.
(Fuente: UC Davis. Autor: Douglas Fox.)
