Araztegietako isurkinek feminizaturiko arrainak

Valencia López, Ainara

ZBIT ikerketa taldea, Plentziako Itsas Estazioa (PIE-UPV/EHU) eta Zoologia eta Animalia Zelulen Biologia Saila (UPV/EHU)

Mota askotako substantzia kutsatzaileak iristen dira gure ibaietara. Horien artean, substantzia feminizatzaileak daude, xenoestrogeno deritzenak. Substantzia horiek arrain arren sexu-aldaketa eragin dezakete. Izan ere, substantzia xenoestrogeno horien pean egondako arrain arren testikuluetan obozitoen agerpena deskribatu da; “intersex” deritzo fenomeno horri. Hainbat ikerketa egin dira azken urteotan fenomeno horren mekanismoak ulertu eta euskal kostaldeko arrain-populazioetan zenbateko eragina duen jakiteko.
araztegietako-isurkinek-feminizaturiko-arrainak
Arg. Cristina Bizarro

Zenbait kutsatzailek animalien sistema endokrinoaren funtzionamendua kaltetzen dute, hormonen bidezidorrei eragiten diete eta. Konposatu disruptore endokrino (EDC, ingelesez) deitzen zaie kutsatzaile horiei. Gure eguneroko bizitzan aurki ditzakegun substantzia kimiko asko sailkatu dira EDCen multzoan, hala nola zenbait hidrokarburo, garbigarrietako alkilfenolak, plastikoetako ftalatoak eta pestizidak, besteak beste.

Xenoestrogenoen konposatu-taldea da EDC kezkagarriena, ornodun emeetan ugalketarako garrantzitsuena den hormona, estrogenoa, imitatzeko gai baitira. Gaitasun hori dute, besteak beste, hormona sintetikoek —pilula antisorgailuetan erabiltzen direnak, adibidez— eta beste zenbait konposatu kimikok; esaterako, plastikoen sintesian erabiltzen dien bisfenolak eta ftalatoak, eta zenbait detergentetan eta intsektizidetan egon ohi den nonilfenolak. Ingurunean daude horiek guztiak, eta gai dira hango organismoekin elkarreragiteko, bai eta kontzentrazio baxuetan ere.

Hainbat giza jarduera direla medio, ingurune urtarretara iristen dira konposatu horiek guztiak. Industriaguneetako eta etxeetako hondakin-urak araztegietan biltzen, tratatzen eta garbitzen dira, baina xenoestrogenoak ezin dira uretatik guztiz ezabatu, eta araztegietatik ibaietara askatzen diren uretan jarduera estrogenikoa egoten da.

Substantzia horiekin etengabeko kontaktuan egon daitezke arrainak. Zeluletan dauden estrogeno-hartzaileei lotzen zaizkie xenoestrogenoak, eta kontrol hormonalaren pean egon behar luketen prozesuak kaltetzen dituzte, eta aldaketak eragiten animalietan estrogenoari esker izaten diren funtzioetan (garapena eta ugalketa). Epe luzerako ondorioak ere eragin ditzakete. Arrainen sexua finkatzeko eta bereizteko mekanismoei eragiten diete xenoestrogenoek; hori dela eta, desorekatu egin daiteke ugalketa-zikloa eta, kasurik larrienetan, erabateko sexu-aldaketa gertatu.

Otsailean Gernikan arrantzatutako korrokoi eme baten obarioa. Ikusten diren obozito guztiak perinukleolarrak dira, bitelogeneisa hasi aurrekoak. Arg. Ainara Valencia
Otsailean Gernikan arrantzatutako korrokoi ar heldu baten testikulu baten mikroargazkia. Garapen-fase desberdinetako zelula espermatikoak ikusten dira folikulu espermatikoetan. Arg. Ainara Valencia
Otsailean Gernikan arrantzatutako arrain intersex ar baten barrabil bat, non obozito perinukleolar bat ikusten den (geziak markaturik) zelula espermatikoz inguraturik: espermatozito sekundarioak (A) eta espermatidak (B). Arg. Ainara Valencia

Biomarkatzaileak

Maila baxuko antolaketa biologikoko erantzunak aztertuz (gene-, zelula- edo ehun-mailakoak), gerora maila altuagoetan (animaliaren fisiologian, organismoan edo populazioan) gerta daitezkeen efektuei buruzko abisu goiztiarrak izan ditzakegu. Biomarkatzaileak deritze aztertutako erantzun horiei, eta epe luzera osasunean izan daitezkeen eraginen adierazle goiztiarrak dira.

Xenoestrogenoen eragina jasaten duten arrainen eraldaketak deskribatzeko, biomarkatzaileak erabil daitezke. Bitelogenina (vtg) proteina estrogenoaren aginduz ekoizten da arrain emeen gibelean, eta obozitoetara garraiatzen da, erreserba-proteinen aitzindaria baita, arrautzaren biteloarena. Konposatu xenoestrogenikoen eraginez, arrain ar eta heldugabeetan ohikoa ez den vtg espresioa gertatzen da; horregatik, konposatu estrogenikoen biomarkatzaile modura erabiltzen da.

Xenoestrogenoen beste biomarkatzaile egoki bat aromatasak (Cyp19) dira. Hormona esteroideoen sintesian jarduten dira entzima horiek, adibidez, estrogenoen sintesian. Ornodunen estrogeno-maila erregulatzeaz arduratzen direnez, oso garrantzitsuak dira arrainen sexua finkatzeko eta bereizteko. Xenoestrogenoekiko esposizioak aromatasa geneen transkripzio-­mailen desoreka eragiten du, eta arrainen sexu-aldaketa bultzatzen.

Molekula-mailako aldaketak gertatzen dira lehenbizi; ondoren, ehun-mailakoak. Adibidez, obozitoak detektatu izan dira arrain ar batzuen testikuluetan. “Intersex” deritze arrain horiei. Xenoestrogenoen kutsadura agertzen den mundu osoko hainbat tokitako arrain-populazioetan atzeman da fenomeno hori, zeina ehun-mailako biomarkatzailetzat erabiltzen den.

Azken urteetan, obozitoen presentziaren eta kalitatearen adierazle molekular bat deskribatu da: 5S rRNA. Erribosomen azpiunitate handiena eratzeko beharrezkoa den RNA erribosomikoa da molekula hori, eta zelula eukarioto guztietan agertzen da, bi eratara: zelula somatikoetan, batetik, eta obozitoetan, bestetik. Ikusi denez, oso altua da 5S rRNAren transkripzio-maila garatzen ari diren arrainen obozitoetan, beste RNA erribosomiko batzuekin (18S rRNA…) alderatuta. Ernalketa arrakastatsu baten ondoren enbrioiaren hasierako garapena sostengatzeko beharrezkoa dela uste da, haren metaketari esker enbrioiak proteinen sintesirako behar dituen erribosomak eskura izango baititu. Beraz, obozitoetako 5S rRNAren transkripzio altuari esker, sexu-bio­markatzaile modura erabil daiteke, emeen adierazle baita. Xenoestrogenoen mende dauden arrain arretan, aldiz, intersex egoeraren markatzaile molekularra bihurtu da.

Xenoestrogenoak Euskal Herrian

Euskal Herrian, Gernikako araztegiaren inguruan bizi den Chelon labrosus korrokoi-populazioan atzeman ziren lehenengo efektu xenoestrogenikoak, 2007an. Aztertu ziren arretatik % 30 intersexak ziren, eta arren odol-plasman bitelogenina detektatu zen, espezifikoki emeena den arren. Korrokoien behazunean, berriz, EDC aztarnak aurkitu ziren, batez ere garbigarrien eta pinturen deribatu diren alkilfenolak.

Xenoestrogenoek arrainetan zer efektu eragiten duten aztertzeko erabiltzen diren biomarkatzaile molekularrak. Areagotu egiten da biomarkatzaile horien espresioa xenoestrogenoen aurrean, baldintza fisiologikoetan emeetan estrogeno endogenoak egiten duen bezala. Arg. Domeinu publikoan, egileak moldatua

Geroago, euskal kostaldeko toki gehiagotan ere atzeman dira feminizaturiko arrainak: Abran, Ondarroan, Deban eta Pasaian, besteak beste. Kutsatzaileen nahasketa konplexuak detektatu ziren arrain-populazio horietan, hala nola lindanoa, ftalatoak, alkilfenolak, bisfenol A eta farmako estrogenikoak. Ur-araztegietako emariak dira konposatu horien isurketa-iturri nagusiak.

Euskal kostaldean agertzen diren EDCen jatorria eta haien eraginaren bilakaera ikertzeko, Gernikako eta Galindoko araztegien isurketetatik beheti bizi diren korrokoi-populazioak aztertu dira berriki. 2013ko ekainean eta 2014ko otsailean harrapatu ziren arrainak bi toki horietan, eta azterketa histologikoak eta molekularrak egin zitzaizkien, intersex- eta feminizazio-prozesuen aztarnarik ba ote zuten jakiteko.

Bi populazio horietan aurkitu ziren intersex arrainak, eta askoz altuagoak izan ziren Gernikako mailak: hango arren % 90 ziren intersexak otsaileko laginketan. Aldiz, Galindoko arrainetatatik % 9 ziren intersexak. Dena dela, larritasun handiagoa zuen Galindoko arrainen feminizazio-mailak, ugariak baitziren obozitoak testikuluetan. Gernikan, aitzitik, obozito bakan batzuk agertu ziren.

Prebalentzia horietatik aparte, arrain intersexak agertzeak hau baieztatzen du: araztegi horietako urak konposatu xenoestrogenikoak jariatzen dituela, seguru aski. Biomarkatzaile molekularrak aztertuta, arrain intersexetan obozitoen markatzaile diren molekulen ratio altuak aurkitu ziren. 5S rRNA eta cyp19a1 aromatasa geneen transkribapen-mailak, berriz, arrain intersex emeen balioen antzekoak izan ziren, testikuluen feminizazio-prozesuaren adierazle betiere. Bitelogenina aztertu zenean, baieztatu egin ziren emaitzak, eta berretsi xenoestrogenoekiko esposizioa arrain intersexen eta arren gibelean, non gauzatzen baita proteina horren genearen gaineko espresioa.

Ondorioak

Gernikako leku honetan hartu ziren laginak. Arg. Ainara Valencia

Ar intersexak atzeman ziren Gernikako eta Galindoko araztegien inguruan bizi diren korrokoi-populazioetan. Gernikan intersex gehiago aurkitu ziren, baina Galindoko intersexen larritasun-maila altuagoa zen, barrabiletako obozito-kopurua altuagoa baitzen. Beraz, arrain arrak eme ari dira bihurtzen araztegiek isuritako kutsatzaileekin kontaktuan dauden arrain-populazioetan.

Etorkizunean

Nahiz eta ezagunak diren arrain intersexak, ez dago argi zein diren fenomenoaren mekanismo molekularrak, bizi-zikloko zein unetan bihurtzen diren intersex arrainak, zerk eragin duen, zehazki, aldaketa hori... Prozesu zelular hori ondo ulertzeko, pauso hau eman behar da lehenbizi: arrain ar eta emeen ugaltze-aparatuaren garapenean zer genek duten eragina jakitea eta testikulu/obario garapenaren zein fasetan espresatzen diren neurtzea. Horretaz gain, komeni da gametoen bilakaera aztertzea ere. Horrela lortzen den informazioari esker, arrain intersexentzako biomarkatzaile goiztiarrak diseina daitezke, eta xenoestrogenoen presentziaren arriskua eraginkorkiago kudeatu.

Erreferentziak

Devlin, R.H. Nagahama, Y.: “Sex determination and sex differentiation in fish: an overview of genetic, physiological, and environmental influences”. Aquaculture. 208, (2002), 191-364.
Diaz de Cerio, O., Rojo-Bartolomé, I., Bizarro, C., Ortiz-Zarragoitia, M., Cancio, I.: “5S rRNA and accompanying proteins in gonads: powerful markers to identify sex and reproductive endocrine disruption in fish”. Environ. Sci. Technol. 46, (2012), 7763-7771.
Jobling, S., Nolan, M., Tyler, C.R., Brighty, G., Sumpter, J.P.: “Widespread sexual disruption in wild fish”. Environ. Sci.Technol. 32, (1998), 2498-2506.
Ortiz-Zarragoitia, M., Bizarro, C., Rojo- Bartolomé, I., Diaz de Cerio, O., Cajaraville, M.P., Cancio, I.: “Mugilid Fish are Sentinels of Exposure to Endocrine Disrupting Compounds in Coastal and Estuarine Environments”. Mar. Drugs. 12, (2014),4756-4782.
Puy-Azurmendi, E., Ortiz-Zarragoitia, M., Villagrasa, M., Kuster, M., Aragón, P., Atienza, J., Puchades, R., Maquieira, A., Domínguez, C., López de Alda, M., Fernandes, D., Porte, C., Bayona, J.M., Barceló, D., Cajaraville, M.P.: “Exposure and effects of endocrine disruptors in thicklip grey mullet (Chelon labrosus) from the Urdaibai Biosphere Reserve (Bay of Biscay)”. Sci. Total. Environ. 443, (2013), 233-244.
Valencia, A.: Reproductive endocrine disruption in thicklip grey mullets (Chelon labrosus) captured downstream of the WWTPs of Gernika and Galindo. Master Thesis Project. University of the Basque Country. (2014).
Bizarro, C., Ros, O., Vallejo, A., Prieto. A., Etxebarria, N., Cajaraville, M.P.. Ortiz-Zarragoitia, M.: “Intersex condition and molecular markers of endocrine disruption in relation with burdens of emerging pollutants in thicklip grey mullets (Chelon labrosus) from Basque estuaries (South-East Bay of Biscay)”. Mar. Environ. Res. 96, (2014), 19-28.
Cajaraville, M.P., Bebianno, M.J., Blasco, J., Porte, C., Sarasquete, C., Viarengo, A.: “The use of biomarkers to assess the impact of pollution in coastal environments of the Iberian Peninsula: a practical approach”. Sci. Total. Environ. 247, (2000), 295-311.

Oharra

Ikerketa-lan honek Zientziak eta Natur Zientziak arloko saria jaso zuen IkerGazte kongresuan. Artikulu hau Elhuyar aldizkarirako egindako moldaketa da.

Idatzi zuk zeuk Gai librean atalean

Gai librean aritzeko, bidali zure artikulua aldizkaria@elhuyar.eus helbidera
Hauek dira Gai librean atalean Idazteko arauak

Gai honi buruzko eduki gehiago

Elhuyarrek garatutako teknologia

Babesleak
Eusko Jaurlaritzako Industria, Merkataritza eta Turismo Saila