Mes: mayo 2018

Si estás interesado en desarrollar tu carrera alrededor de la Ciencia quizás te interesen:

Convocatorias de la Dirección General de Universidades e Investigación de la Comunidad de Madrid Convocatorias año 2018

¡Buenas tardes compañeras y compañeros! Nuestro amigos del Instituto Superior de Medio Ambiente nos hacen llegar esta oferta de beca de colaboración para técnico de apoyo en departamento de Medio Ambiente. Es dirigido principalmente a los estudiantes de la Universidad Rey Juan Carlos de los grados de Ciencias Ambientales, Biología o Ingeniería Ambiental o afines. […]

a través de Beca Prácticas de Colaboración Estudiantes de Medio Ambiente URJC — Ambientales y Energía

El mejillón del Atlántico (Mytilus edulis (Linnaeus, 1758)), es un bivalvo que se localiza en las costas del Océano Atlántico, vive fijado a las rocas desde la franja intermareal hasta los 60 m de profundidad y al tratarse de un organismo filtrador se alimenta de plancton y de partículas en suspensión presentes en el agua. Esta especie al igual que los integrantes del género Mytilus son apreciados a nivel culinario, por lo que se considera una especie económicamente rentable, existiendo desde hace décadas el cultivo del mismo para poder abastecer el incremento constante en la demanda (FAO, 2017).

Basándonos en el método de ingestión y en el tipo de alimentación, el mejillón atlántico debería ser una especie que se viera afectada de modo significativo por la contaminación del agua, pero ciertamente esto no es así. Se la considera como especie centinela (Beeby, 2001) debido a las elevadas concentraciones de contaminantes que pueden almacenar en sus tejidos sin verse afectados, por lo que los mejillones en general son empleados como bioindicadores para monitorizar la contaminación de las aguas costeras (Beyer et al., 2017). Es importante destacar que los integrantes de la familia Mytilidae son móviles, por lo que pueden desplazarse eliminando la conexión entre el biso y el sustrato, aprovechando las corrientes oceánicas (Almeida et al., 2003), evitando probablemente algún foco local de contaminación, pero como cualquier animal, en determinadas ocasiones, y con abundancia de alimento puede verse atraído a un lugar contaminado consumiendo sustancias nocivas.

Estos mejillones como se ha comentado previamente, no se ven afectados significativamente por la presencia de contaminantes, pero los bioconcentran y bioacumulan, por lo que existe el riesgo de que se produzca una biomagnificación en la cadena trófica (Baqueiro-Cárdenas et al., 2007), pudiendo afectar de modo indirecto a las poblaciones humanas.

Estudios recientes muestran que con la acidificación que se está produciendo en los océanos por el incremento de la absorción del CO₂ por los mismos, está existiendo un aumento en la influencia y acumulación de los contaminantes para el caso de los organismos filtradores. Eso se debe principalmente a que al existir más cantidad de CO₂ disuelto, el intercambio gaseoso y por tanto la respiración se ven afectados, ya que se requiere una filtración mucho mayor para conseguir que el proceso sea igual de eficiente, y con la filtración además de los gases disueltos se incorporan también contaminantes de distinta naturaleza, como el tributilo de estaño o TBT. (Logan, 2016).

Atendiendo al incremento de los eventos de filtración por parte de estos bivalvos establecemos los posibles contaminantes que son bioacumulados. En primer lugar, cabe destacar a los microplásticos (plásticos de menos de 1mm) que pueden penetrar de dos formas, o en el interior de los organismos que componen el plancton (Cole et al., 2013) o directamente el plástico que está en suspensión, que puede ser confundido como alimento. El riesgo principal de estos plásticos es que son complejos de degradar y se van fragmentando con el paso del tiempo. Un estudio centrado en cómo afectan los microplásticos a esta especie de mejillón obtuvo como resultados que nada más ser estos ingeridos, se mantenían en el intestino y a los 3 días de ingestión pasaba al sistema circulatorio (hemolinfa) donde persistían durante más de 48 días (Browne et al., 2008), el riesgo en este caso sería la ingestión de uno de estos ejemplares contaminados ya que estos microplásticos se irían acumulando en organismos que no deberían sufrir este tipo de fenómeno acumulativo.

También se ven afectados por los metales pesados como el mercurio, cobre, plomo, cadmio, plata, zinc, cromo y níquel, por algunos semimetales o metaloides como sería el arsénico e incluso por algún no metal como es el selenio. Investigaciones sobre cómo afecta el mercurio a esta especie en Francia, nos muestran que los mejillones suelen almacenar entre 50 y 660 μg/kg de peso seco (enorme variación debida principalmente a la localización (bahías, estuarios o costas) y lógicamente dependiendo de la cantidad de núcleos urbanos e industriales que aportan más contaminante), además también presenta un histórico de las concentraciones de mercurio en las costas occidentales francesas, con el que observamos un incremento con el paso de los años (Briant et al., 2017). Esto podría afectar en mayor medida a la bioacumulación del mercurio hasta concentraciones no soportables por el mejillón, provocando desequilibrios en la cadena trófica y por tanto alteraciones en las interacciones y en el ecosistema. Con respecto al arsénico existen otros estudios en este caso en Noruega, donde tras analizar el contenido del mismo en los mejillones obtienen como resultado medio 3 mg/kg de peso húmedo, sin embargo, en determinadas localizaciones existe un incremento importante llegando a 13,8 mg/kg. La concentración elevada vuelve a tener los problemas antes mencionados de causar riesgo en los consumidores de esta especie (Sloth & Julshamn, 2008).

En otro estudio realizado con embriones de M. edulis, empleando los 10 elementos químicos expuestos antes, obtienen la concentración de contaminante que causa el 50% de desarrollo anormal de la concha y otras deformidades morfológicas, que causan un descenso en la eficacia biológica. En concreto, para el mercurio es de 5,8 μg/l, para la plata 14 μg/l, para el arsénico 3000 μg/l, para el cadmio 1200 μg/l, para el plomo 476 μg/l y 10000 μg/l para el selenio. En el caso de los otros 4 metales lo que se proporciona es un rango, cobre entre 5,3-49 μg/l, zinc entre 119-456 μg/l, níquel entre 349-4360 y por el último para el cromo hexavalente entre 3440-4538 μg/l (Martin, 1981).

Como último grupo de contaminantes que pueden afectar a nuestra especie de estudio, son los compuestos orgánicos, como pueden ser los hidrocarburos aromáticos policíclicos (HAPs) o los pesticidas entre otros. Para el caso de los primeros y por desgracia para España, en el año 2002 ocurrió el denominado desastre del Prestige, que permitió realizar investigación básica de como afectaban estos compuestos a los organismos. Al tratarse de un accidente y por tanto de una liberación de importantes cantidades de crudo, se produjo un descenso radical en la biodiversidad tiempo después del incidente. Los efectos que provocan los HAPs sobre los mejillones son la reducción de la tasa de alimentación por parte de los individuos juveniles (Donkin, 2003) y la disminución de la protección frente a congelación, ya que interfieren con los aminoácidos libres presentes en el organismo (Aarset & Zachariassen, 1982). En el caso de los pesticidas neurotóxicos, se sabe que dependiendo de la naturaleza química y a que molécula afecten, alteran o no la eficiencia de alimentación de los mejillones. El lindano, la endrina (pesticidas organoclorados), la permetrina y el flucirinato (pesticidas piretroides) no interfieren significativamente en el comportamiento alimentario, mientras que el carbaryl y el dichlorvos (compuestos inhibidores de la acetilcolinesterasa) sí que modifican el comportamiento, porque evitan que se hidrolice la acetilcolina y por tanto hay alteraciones en las sinapsis entre neuronas por mantenerse la acetilcolina en el espacio intersináptico, y no parar de mandar señales, por lo que presentan un efecto neurotóxico (Donkin, 1997).

A modo de conclusión, los contaminantes mencionados durante la revisión afectan a los individuos de la especie Mytilus edulis en estadios tempranos del ciclo vital, por lo que pueden provocar el descenso de muchas de las poblaciones al no producirse el recambio generacional, pero para ello las concentraciones deben ser elevadas. Hay que tener en cuenta que son bioacumuladores y además ciertos contaminantes son bastante persistentes, por lo que se puede producir el fenómeno de la biomagnificación y afectar a toda la cadena trófica. En general, para los humanos lo que nos interesa es que cuando decidamos alimentarnos de estos organismos, estos hayan pasado las suficientes pruebas de toxicología y control de calidad, que permitan la ingesta de los mismos sin incurrir en problemas de salud. Lo realmente importante es dejar de emitir estos contaminantes y tratar de disminuir los efectos adversos de los que ya se han liberado.

Bibliografía:
Aarset A.V. & Zachariassen K.E. 1982. Effects of oil pollution on the freezing tolerance and solute concentration of the blue mussel Mytilus edulis. Marine Biology 72: 45-51.
Almeida E. A., Bainy A.C.D, Medeiros M.H.G. & Di Mascio P. 2003. Effects of trace metal and exposure to air on serotonin and dopamine levels in tissues of the mussel Perna perna. Marine Pollution Bulletin 46: 1485–1490.
Baqueiro-Cárdenas E.R., Borabe L., Goldaracena-Islas C.G. & Rodríguez-Navarro J. 2007. Los moluscos y la contaminación. Una revisión. Revista Mexicana de Biodiversidad 78: 1S-7S.
Beeby A. 2001. What do sentinels stand for?. Environmental Pollution 112: 285-298.
Beyer J., Green N.W., Brooks S., Allan I.J., Ruus A., Gomes Tâ., Bråte I.L.N. & Schøyen, M. 2017. Blue mussels (Mytilus edulis spp.) as sentinel organisms in coastal pollution monitoring: A review. Marine Environmental Research 130: 338-365.
Briant N., Chouvelon T., Martínez L., Brach-Papa C., Chiffoleau J.F., Savoye N., Sonke J. & Knoery J. 2017. Spatial and temporal distribution of mercury and methylmercury in bivalves from the French coastline. Marine Pollution Bulletin 114(2): 1096-1102.
Browne M.A., Dissanayake A., Galloway T.S., Lowe D.M. & Thompson R.C. 2008. Ingested microscopic plastic translocated to the circulatory system of the mussel, Mytilus edulis (L.). Environmental Science & Technology 42: 5026-5031.
Cole M., Lindeque P., Fileman E., Halsband C., Goodhead R., Moger J. & Galloway T.S. 2013. Microplastic ingestion by zooplankton. Environmental Science & Technology 47: 6646-6655.
Donkin P., Widdows J., Evans S.V., Staff F.J. & Yan T. 1997. Effect of neurotoxic pesticides on the feeding rate of marine mussels (Mytilus edulis). Pesticide Science 49: 196-209.
Donkin P., Smith E.L. & Rowland S.J. 2003. Toxic effects of unresolved complex mixtures of aromatic hydrocarbons accumulated by mussels, Mytilus edulis, from contaminated field sites. Environmental Science & Technology 37(21): 4825-4830.
FAO Programa de información de especies acuáticas (http://www.fao.org/fishery/culturedspecies/Mytilus_edulis/es#tcNA00EA), consultado 14-X-2017.
Logan I. 2016. Does ocean acidification increase the susceptibility of Mytilus edulis mussels to pollution?. End studies work of Masters by Research in Biological Sciences University of Exeter. 1: 1-97.
Martin M., Osborn K.E., Billig P. & Glickstein N. 1981. Toxicities of ten metals to Crassostrea gigas and Mytilus edulis embryos and Cancer magister larvae. Marine Pollution Bulletin 12(9): 305-308.
Sloth J.J. & Julshamn K. 2008. Survey of total and inorganic arsenic content in blue mussels (Mytilus edulis L.) from Norwegian fiords: revelation of unusual high levels of inorganic arsenic. Journal of Agricultural and Food Chemistry 58: 1269-1273.

Desde el origen de la especie humana esta se ha encargado de modelar su entorno, empleando la naturaleza únicamente como fuente de recursos, considerados en principio como ilimitados, aunque esta visión se modificaría a principios de los años 70 del siglo XX. La sinergia entre el excesivo manejo del ambiente y los ciclos de glaciación-periodo interglaciar es la que está provocando este cambio a escala global (Brook et al., 2008). El cambio engloba numerosos operadores, como serían la pérdida de hábitat por destrucción total y por fragmentación, el cambio climático, la contaminación y otros motores que afectan negativamente tanto a la especie humana como al resto de especies animales y vegetales (Fagúndez, 2012). Es destacable el hecho de que siempre que hablamos de cambio global no solemos tener en cuenta los posibles efectos adversos existentes que afectan a nuestra salud, además de los efectos sobre el ambiente.

Uno de estos riesgos para la salud humana es que el cambio global está favoreciendo el aumento del área de distribución de ciertas especies que actúan como vectores de graves enfermedades víricas (Petric et al., 2017). Esto es debido al aumento de la temperatura que está generando nuevos lugares óptimos para estas especies, que antes no existían. Pese a que los vectores se están expandiendo, para que puedan transmitir la enfermedad debe encontrarse el patógeno en ese nuevo ambiente y que este ambiente posea las condiciones idóneas para que se produzca el ciclo vital del vector (Randolph & Rogers, 2010). Como se ha adelantado anteriormente el cambio global favorece la expansión de los vectores, pero en realidad la expansión de estos principalmente es favorecida por la globalización e interconexión entre todas las poblaciones humanas (Semenza et al., 2016).

Nos centraremos en la variación de la distribución de dos especies del género Aedes, en concreto el mosquito de la fiebre amarilla (Aedes aegypti L., 1762) y el mosquito tigre (Aedes albopictus Skuse, 1895) que son vectores transmisores de enfermedades como el dengue, la fiebre amarilla, la artritis epidémica chicungunya y la fiebre del zika (Petric et al., 2017; Shragai et al., 2017). Estas enfermedades presentan habitualmente un cuadro asintomático o presencia de fiebre durante varios días, sólo el dengue hemorrágico y la fiebre amarilla hemorrágica-hepática grave pueden ser potencialmente mortales, pero ambas en sus fases más avanzadas, afectando a ciertas personas inmunodeprimidas (OMS, 2016a; OMS, 2016b).

Desde los años 90 sabemos que existen poblaciones establecidas de A. albopictus (Figura 1), habiéndose producido epidemias autóctonas de chicungunya y dengue en Francia, Italia y Croacia. El establecimiento de esta especie en Europa se debe a las cálidas temperaturas y a la abundancia de precipitaciones, favoreciendo un ambiente más húmedo, por eso principalmente se localizan en la península itálica, este de la Península Ibérica, sur y este de Francia, Grecia y este del Mar Negro. El resto de las zonas donde no está presente el mosquito tigre o se debe a que no hay datos suficientes para certificar la presencia o a las condiciones ambientales, totalmente opuestas en el este (mayor humedad, pero menor temperatura) y oeste (menor humedad, pero mayor temperatura) europeos.

Observando la figura 2 podemos comprobar que determinadas regiones de Europa reúnen condiciones benignas para el establecimiento de A. aegypti, siendo estas España, Italia y Francia. Todavía no se han encontrado poblaciones residentes permanentemente en el continente algo realmente curioso y a la vez preocupante. Esto nos obliga a realizar un mayor seguimiento de esta especie para evitar que consiga establecerse y aumente el riesgo para la población humana. En esta misma figura vemos que la predicción del porcentaje de hábitat favorable para A. albopictus va en aumento pudiendo colonizar el centro de Europa.

La figura 2 tomaba unas predicciones a corto plazo, pero si hacemos predicciones a largo plazo teniendo en cuenta el cambio climático podremos obtener unos mapas de área climática potencial que permitan hacer estimas de la expansión de estos vectores. Esto se puede observar en la figura 3, con el paso de los años se predice un aumento continuo del área correspondiente al clima que favorece la presencia de individuos de las dos especies del género Aedes. Se puede concluir que España y Portugal serán países que sufrirán en menor medida la presencia de poblaciones de Aedes ya que se espera que el clima torne a condiciones más xéricas (menor precipitación y mayor temperatura) por eso mantienen durante casi 70 años vista la tonalidad azul oscura por gran parte de su territorio. Sin embargo, los países centroeuropeos y los países del sureste europeo poseerán gran parte de su área disponible para que sea colonizado por estos mosquitos, principalmente debido a que con el cambio climático se espera que estos países presenten un clima más oceánico, teniendo elevadas precipitaciones y temperatura elevada.

En cuanto al índice de peligrosidad es reseñable que esperamos que aumente en los territorios donde actualmente encontramos poblaciones de estos mosquitos (Sur de Francia, Italia, Grecia y países del este).

En conclusión, esperamos que con el cambio climático se produzca una expansión altitudinal y latitudinal de estos vectores en Europa, por lo que debemos anticiparnos a estas llegadas y erradicar las poblaciones para evitar epidemias y los elevados gastos médicos asociados, además de las pérdidas humanas. Para ello tenemos la herramienta de la modelización, pero lo más importante es monitorizar todas estas poblaciones a lo largo del tiempo. Haciendo esto podremos actuar con antelación antes de que sea demasiado tarde.

 

Bibliografía:

Brook B.W., Sodhi N.S. & Bradshaw C.J. 2008. Synergies among extinction drivers under global change. Trends in Ecology and Evolution 23(8): 453-460.

Fagúndez J. 2012. Heathlands confronting global change: drivers of biodiversity loss from past to future scenarios. Annals of Botany 111(2): 151-175.

Organización Mundial de la Salud. 2016a. Dengue y dengue grave. Nota informativa. Disponible en: http://www.who.int/mediacentre/factsheets/fs117/es/

Organización Mundial de la Salud. 2016b. Fiebre amarilla. Nota informativa. Disponible en: http://www.who.int/mediacentre/factsheets/fs100/es/

Petric M., Lalic B., Ducheyne E., Djurdjevic V. & Petric D. 2017. Modelling the regional impact of climate change on the suitability of the establishment of the Asian tiger mosquito (Aedes albopictus) in Serbia. Climatic Change 142: 361-374.

Randolph S.E. & Rogers D.J. 2010. The arrival, establishment and spread of exotic diseases: patterns and predictions. Nature Reviews Microbiology 8: 361–71.

Semenza J.C., Rocklöv J., Penttinen P. & Lindgren E. 2016. Observed and projected drivers of emerging infectious diseases in Europe. Annals of the New York Academy of Sciences 1382: 73–83.

Semenza J.C. & Suk J.E. 2018. Vector-borne diseases and climate change: a European perspective. FEMS Microbiology Letters 365(2).

Shragai T., Tesla B., Murdock C. & Harrington L.C. 2017. Zika and chikungunya: mosquito-borne viruses in a changing world. Annals of the New York Academy of Sciences 1399(1): 61-77.

Si desea citar esta entrada empleé el siguiente texto:

Alameda A. 2017.  Cambio climático y el aumento de la incidencia de enfermedades transmitidas por vectores. Proyecto Docente de Divulgación Científica Ecotoxsan. Disponible en:

Como estudiante universitario/a, deberías desarrollar espíritu crítico. En este enlace viene un vídeo muy claro y educativo sobre cómo guiarse para decidir si uno puede fiarse o no de las conclusiones de un estudio científico, algo muy necesario en esta época de “postverdad”: https://www.eldiario.es/tumejoryo/fiarte-estudios-cientificos_0_765023650.html En esa misma línea, también puede leerse “Critical thinking: tools for […]

a través de Cúando fiarte de un estudio científico — Biología en la URJC