Estudios de estrés y cambios de ultraestructura provocados por el cromo hexavalente en Euglena gracilis (Euglenophyta).

IARA ROCCHETTA

Facultad de Ciencias Exactas y Naturales, Universidad de Buenos Aires

Jornada; Seminarios Departamentales, FCEyN, UBA; 2006

FCEyN, Univ. de Buenos Aires

Euglena gracilis por sus características de desarrollo y crecimiento in vitro, constituye un excelente material de estudio para analizar como actúan diferentes tóxicos sobre las células vivas. Una de las respuestas  más comunes de los organismos antes de iniciarse el proceso de muerte celular, es la aparición del llamado estrés oxidativo. El cromo hexavalente es un contaminante ambiental cuyos efectos citotóxicos en animales y vegetales están documentados tanto por datos epimediológicos como experimentales. Trabajos previos revelaron una mayor resistencia a este metal por parte de una cepa de Euglena gracilis denominada MAT, por haber sido aislada del río Matanza (río altamente contaminado de la provincia de Bs.As.), al compararla con otra proveniente de cepario (UTEX 753). Sobre la base de estos conocimientos se decidió iniciar estudios que puedan esclarecer el mecanismo de acción del cromo sobre estos microorganismos, su relación con el estrés oxidativo y tratar de encontrar una explicación a las diferencias observadas entre ambas cepas. Para ello se realizaron experiencias de toxicidad con ellas, crecidas en condiciones tanto autotróficas como heterotróficas y sometidas a diferentes concentraciones de cromo. Se determinaron  diferentes parámetros metabólicos, entre ellos se evaluaron las defensas antioxidantes, la producción de especies reactivas de oxígeno (ROS), la oxidación de lípidos y la variación en la composición de ácidos grasos. Se estudiaron también cambios en la actividad respiratoria y fotosintética. Para evaluar las posibles alteraciones morfológicas provocadas por el metal, se analizaron cambios ultraestructurales con microscopía de transmisión y analizador con rayos X. De los resultados obtenidos se puede decir que sólo con las concentraciones más elevadas de tóxico, las cuales no son habituales en la naturaleza, los índices de peroxidación lipídica fueron muy elevados. A pesar de observarse un aumento importante en la actividad antioxidante con el tratamiento, se observaron también alteraciones en la actividad respiratoria y fotosintética, junto con un aumento en la cantidad de ROS. Se pudo detectar la activación de una fosfolipasa C, relacionada con el sistema de transducción de señales. Estudios de ultraestructura revelaron la fragmentación del núcleo, la aparición de vacuolas con membranelas y estructuras electrodensas en su interior y un gran daño en los cloroplastos, siendo estos últimos  los más afectados. Estas alteraciones se pudieron correlacionar con la disminución de los ácidos grasos involucrados con la actividad fotosintética (ac. linolénico). De todo lo observado se pudo confirmar que el cromo hexavalente provoca estrés oxidativo en las células de E. gracilis, independientemente de la condición de cultivo. Se observaron diferencias metabólicas de acuerdo a las condiciones de crecimiento. Las mayores diferencias entre las cepas MAT y UTEX radicaron en que la primera mostró un mecanismo de defensa antioxidante más eficiente, resultando la enzima superóxido dismutasa (SOD) la más remarcable, entre otras proteínas. Los estudios con rayos X revelaron la presencia de determinados elementos en la cepa MAT, de lo cual se podría inferir el uso de fosfatos como quelante del ión metálico y la producción de proteínas ricas en azufre como metalotioneínas, formando parte del sistema de defensa celular.