Nanoecotoxicología: efectos de nanopartículas de plata (NPsAg) sobre organismos acuáticos.

Abstract

La incorporación de nanopartículas (NPs) a los ecosistemas no es un fenómeno reciente, aunque sí lo es la posibilidad de cuantificarlos y de medir sus efectos sobre la biota. Entender los efectos letales y subletales de contaminantes emergentes del orden nanométrico y las respuestas a estos estresores de origen antrópico es fundamental para comprender el funcionamiento integral de los ecosistemas acuáticos continentales, prever cambios a futuro y proponer medidas de manejo y conservación. En el presente proyecto se propone estudiar el efecto de nanopartículas de plata (NPsAg) sobre componentes clave de la diversidad biológica de los sistemas acuáticos del río Paraná. Esta propuesta se focalizará en organismos de distinta complejidad, niveles de organización biológica y hábitos tróficos: organismos productores uni y pluricelulares (microalgas planctónicas y macrófitas), consumidores primarios (microcrustáceos planctónicos) y depredadores tope (peces), a fin de obtener una visión integral de la problemática planteada. Se realizarán ensayos agudos y crónicos que permitirán evaluar y comparar efectos letales y subletales de NPsAg en los modelos biológicos seleccionados. Se medirán biomarcadores enzimáticos de estrés y se analizarán depósitos de NPsAg en microalgas, microcrustáceos y peces, mediante microscopía electrónica de transmisión (MET). Adicionalmente, se desarrollarán experimentos para analizar el potencial de bioconcentración, bioacumulación y transferencia trófica entre algunas de las especies de prueba. Con la información obtenida, se espera poder contribuir a un área del conocimiento escasamente desarrollada a nivel global y de incipiente abordaje en nuestro país, la Nanoecotoxicología. Finalmente, se espera proponer protocolos de efecto para la evaluación de riesgo ecológico, utilizando especies de diversa complejidad estructural y funcional, representativas de los sistemas acuáticos regionales y compararlos con estándares internacionales. Se destaca la relevancia de unir dos líneas de investigación hasta el momento poco desarrolladas en la Argentina: la Ecotoxicología y la Nanotecnología.

The incorporation of nanoparticles (NPs) into ecosystems is not a recent phenomenon, but the possibility of quantifying them and measuring their effects on biota, is. Understanding lethal and sublethal effects of emerging pollutants of the nanometric order and the responses to these stressors of anthropic origin is essential to understand the integral functioning of continental aquatic ecosystems, foresee future changes, and to propose management and conservation measures. This project aims to study the effects of silver nanoparticles (AgNPs) on key components of the biological diversity of the aquatic biodiversity of the Paraná river. This proposal will focus on organisms of different complexity, levels of biological organization and trophic habits: single and multicellular producing organisms (planktonic microalgae and macrophytes), primary consumers (planktonic microcrustaceans) and top predators (fish), to obtain an integral vision of AgNPs effects. Acute and chronic tests will be performed to evaluate and compare the lethal and sub-lethal effects of AgNPs in the selected biological models. Enzymatic stress biomarkers will be measured and AgNPs deposits in microalgae, microcrustaceans and fish will be analyzed by transmission electron microscopy (TEM). Additionally, experiments will be carried out to analyze the potential for bioconcentration, bioaccumulation and trophic transfer between some of the test species. Through the results obtained, we aim to contribute to deepen advances on Nanoecotoxicology, a poorly developed area of knowledge both in our country and at a global level. Finally, protocols of effect will be developed for the evaluation of AgNPs ecological risk, using species of diverse structural and functional complexity, representatives of the regional aquatic systems and to compare them with international standards. The relevance of joining two lines of research so far underdeveloped in Argentina is highlighted: Ecotoxicology and Nanotechnology.