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La cuenca media-baja del río Suquía (Córdoba, Argentina) se encuentra sujeta a un fuerte impacto antropogénico debido a que recibe contaminantes de diferentes fuentes. El objetivo principal de este estudio fue evaluar la especie íctica introducida Gambusia affinis como bioindicadora de contaminación ambiental en la cuenca del río Suquía. Dicha evaluación se llevó a cabo mediante la medición de biomarcadores a distintos niveles de organización biológica, en dos sitios de muestreo, durante las estaciones secas y húmedas. La evaluación de los cambios en la calidad del agua se realizó mediante la aplicación de un índice de calidad del agua, la concentración de metales pesados y plaguicidas, lo cual permitió evidenciar diferentes condiciones de degradación ambiental entre los sitios de muestreo. El mismo patrón de variación se registró para los biomarcadores medidos, a saber: índices histopatológicos en branquias e hígado, morfología de órganos copuladores (gonopodio) y expresión de vitelogenina en machos y hembras. Los resultados obtenidos permitieron caracterizar las condiciones ambientales en la cuenca estudiada y demostraron la baja calidad del sitio más contaminado. Por otra parte, a pesar de que G. affinis es una especie introducida, resulta un buen centinela de la degradación del recurso hídrico. Los resultados obtenidos demuestran la importancia de abordar el monitoreo de la calidad ambiental a través del análisis integrado de parámetros físico-químicos del agua junto con parámetros histológicos, morfológicos y moleculares provenientes de la biota. De esta manera, nuestro estudio constituye un buen modelo para su aplicación en otras cuencas de América del Sur