Estudios hematológicos e inmunológicos en <i>Bufo arenarum</i> (Amphibia: anura) expuesto al plomo

Abstract

El plomo es un elemento de alto riesgo para la salud y ha sido un importante foco de atención de la Toxicología Ambiental. Su efecto excede al de cualquier otro tóxico inorgánico. Al no tener este metal ningún rol fisiológico en ningún proceso biológico, no se ha determinado un nivel normal de plomo en sangre (McCabe, 1998). Sin embargo, el desarrollo de metodos más sensibles permitió detectar alteraciones subtóxicas y tempranas; el máximo nivel normal de plomo en sangre es periódicamente actualizado y disminuído, siendo actualmente de 10 µg/dl (Goyer, 1993). En nuestro país la concentración máxima permitida es de 40 µg de Pb/dl de sangre (Albiano, 1999). Debido a que no se ha encontrado para el plomo un nivel en el cual no se observe ningún efecto adverso (Mushak, 1992) existe un creciente interés en conocer las consecuencias de bajos niveles de exposición (Goyer, 1993). Este interés ha estimulado numerosos esfuerzos para desarrollar una caracterización detallada del comportamiento biológico de este metal (Leggett, 1992; Leggett y col, 1993). Los principales sistemas y órganos blanco del plomo son el sistema hematopoyético, el nervioso central y el excretor, aunque también se han documentado numerosos efectos sobre el sistema reproductor y el inmune. En el pasado, el estudio de la toxicidad de los metales se ha dirigido a los efectos que producían síntomas clínicos o enfermedad. Actualmente, y gracias a un mayor conocimiento de los efectos bioquímicos de estos elementos y a la mayor sensibilidad analítica de las nuevas metodologías, el estudio de la toxicidad de los metales incluye aspectos básicos de eventos ligados a exposiciones subtóxicas y tempranas en diversos modelos biológicos. Se busca determinar el menor nivel adverso de exposición, es decir la mínima concentración del metal que tiene un efecto nocivo sobre el organismo y para ello se realiza la búsqueda y detección de biomarcadores. Ellos incluyen la medición de un tóxico o sus metabolitos en los fluidos o tejidos biológicos o la detección de algún efecto temprano y reversible que resulte de la absorción o de la interacción con algún compuesto ambiental. Además ayudan a entender los mecanismos básicos de las respuestas biológicas que resultan de la exposición a dichas sustancias (Zelikoff y Thomas, 1998). Según el blanco que afecten y la información que brindan se clasifican en biomarcadores de exposición, de efecto y de susceptibilidad (OMS, 1979). La Inmunotoxicología se ocupa del estudio de los efectos adversos que ocurren sobre el sistema inmune como resultado de exposiciones ambientales, laborales o terapéuticas a drogas, químicos ambientales o materiales biológicos (Colosio y col., 1999). En los últimos años se ha acumulado información de carácter variado que sugiere que el sistema inmune es un blanco para la toxicidad de bajas dosis de plomo (McCabe, 1998) existiendo evidencias de que la función inmune está afectada por los niveles ambientales del metal. Las investigaciones incluyen estudios tanto in vivo como in vitro en modelos animates tales como ratas, ratones, conejos, peces y también en humanos que permitieron documentar el efecto del plomo sobre la inmunidad humoral y celular (Queiroz y col., 1994a). Aunque es notable el crecimiento del conocimiento sobre las propiedades inmunotóxicas del plomo, la mayoría de los estudios se han realizado con mamíferos de laboratorio y humanos. En cambio, la información respecto de la respuesta de la fauna silvestre a inmunotóxicos ambientales es muy escasa. El modelo experimental que se ha utilizado son adultos machos de Bufo arenarum, un anuro autóctono de amplia distribución geográfica en nuestro país. La Hipótesis básica general de este trabajo postula que los metales pesados en dosis subletales provocan en los anuros respuestas mediadas por efectores sensibles y específicos. En el caso particular del Pb, ha de ser posible determinar cualitativa y cuantitativamente las respuestas particulares de parámetros hematológicos e inmunológicos seleccionados. En el marco de esta Hipótesis, el trabajo tiene los siguientes Objetivos: - Evaluar el efecto de dosis subletales del plomo sobre parámetros estructurales y respuestas funcionales de los sistemas hematológico e inmune. - Explorar la posibilidad de detección de biomarcadores de exposición temprana y subletal al plomo. Se concluye que: 1. Bufo arenarum es un anuro con una elevada tolerancia al Pb. 2. El número de células sanguíneas no cambió luego de la exposición al metal por una semana. Al cabo de un tiempo mayor (6 semanas) se detectaron un aumento de glóbulos blancos y una reducción del número de glóbulos rojos acoplada a una disminución del hematocrito. No se observaron diferencias en la distribución porcentual ni en los valores absolutos de los leucocitos en la sangre de ninguno de los estudiados, con excepción del número de células inmaduras que aumentó en los sapos tratados por 7 y 42 días.. 3. La resistencia osmótica de los eritrocitos aumentó significativamente luego de recibir dosis subletales de Pb. 4. El perfil de las seroproteínas se vio afectado de manera selectiva por el metal. La concentración de las proteínas totales y la fracción de albúminas disminuyeron con respecto a los controles mientras que la fracción G3 resultó aumentada. En los sapos inmunizados con glóbulos rojos de camero (GRC), la fracción G3 aumentó en los controles. 5. Se diseño un método de ELISA para la cuantificación de anticuerpos anti-GRC en Bufo arenarum. Mediante su aplicación se mostró que: a) El Pb provocó un aumento en la producción de anticuerpos naturales, b) Por el contrario, en los sapos inmunizados con GRC el metal no produjo inmunoestimulación 6. Con el ensayo de fagocitosis frente a Cándida pseudotropicalis se evidenció que las actividades fagocítica y lítica disminuyeron significativamente por acción del plomo. En resumen, se muestra que dosis subletales de Pb afectaron parámetros relevantes en los sistemas hematológico e inmune de Bufo arenarum. En el primer caso se destacaron los efectos del metal sobre la actividad eritropoyética y el funcionamiento de la membrana eritrocitaria. En el sistema inmune se destacó el manifiesto efecto estimulador sobre la producción de anticuerpos naturales y la disminución en la respuesta de inmunidad celular inespecífica (fagocitosis). Por último, se destaca que el Pb produjo cambios en el perfil de las proteínas séricas, los que fueron interpretados como consecuencia de daños hepáticos o renales y a las respuestas del sistema inmune.