Evaluación de la toxicidad del Bisfenol A sobre la reproducción y el desarrollo del pez cebra (Danio rerio) como modelo experimental

Abstract

El bisfenol A es una sustancia química utilizada habitualmente en la fabricación de productos de plástico. Su inhalación o ingestión a partir de partículas en suspensión, agua y/o alimentos contaminados puede desencadenar efectos tóxicos relacionados con la disrupción endocrina, dando lugar a alteraciones hormonales, reproductivas en humanos y animales. El pez cebra (Danio rerio) es un modelo experimental ideal para los estudios de toxicidad (en adultos y embriones), por la facilidad de mantenimiento y capacidad reproductiva. El objetivo principal de este trabajo fue evaluar los efectos tóxicos del Bisfenol A sobre la reproducción y el desarrollo embrionario en una generación tras la exposición de los peces adultos, y de forma complementaria, se hizo previamente la estandarización de los parámetros de calidad de agua de los acuarios, así como de la capacidad reproductiva de los peces. Fueron utilizados un total de 80 peces cebra, machos y hembras, divididos en cuatro grupos por duplicado (n = 20) fueron expuestos a concentraciones de BPA de 500, 50 y 5 μg. L-1, junto con un grupo de control. Los peces se mantuvieron en acuarios de reproducción durante 21 días, donde se observó la fecundidad y la fertilidad. Los embriones obtenidos en los cruces se incubaron en un medio sin Bisfenol A y se evaluaron posibles indicadores de embriotoxicidad. Fue realizado el estudio histopatológico de las gónadas de los peces adultos y la cuantificación de la concentración de Bisfenol A en el homogeneizado del cuerpo. La fecundidad de los peces adultos tras la exposición a 500 μg. L-1 de Bisfenol A, ha disminuido significativamente. Los embriones provenientes de tales reproductores fueron los que presentaron con mayor frecuencia signos de embriotoxicidad, como mortalidad y malformaciones cardíacas y musculoesqueléticas. Las concentraciones de Bisfenol A encontrada en el homogeneizado de cuerpo de los peces, fue proporcional a la concentración a que fueron expuestos. En los estudios histopatológicos de los individuos adultos expuestos a la sustancia, se encontraron alteraciones en la maduración de los ovocitos y en la formación de los espermatozoides. Dichas alteraciones se relacionaron directamente con la acción del Bisfenol A, afectando a la fecundidad, fertilidad en ambos sexos, así como a la viabilidad de su descendencia, de forma proporcional a los niveles de Bisfenol A a los que estuvieron expuestos, por lo que nuestros resultados aportan más información al asociar los efectos tóxicos en la reproducción de los peces adultos y sobre la descendencia, lo que puede, consecuentemente, afectar las siguientes generaciones.

Bisphenol A is a chemical commonly used in the manufacture of plastic products. Its inhalation or ingestion from particulate suspension, contaminated water and/or food can trigger toxic effects related to endocrine disruption, leading to hormonal and reproductive alterations in humans and animals. The zebrafish (Danio rerio) is an ideal experimental model for toxicity studies (in adults and embryos), due to its ease of maintenance and reproductive capacity. The main objective of this work was to evaluate the toxic effects of Bisphenol A on reproduction and embryonic development in one generation after exposure of adult fish, and in a complementary way, the standardisation of the water quality parameters of the aquariums, as well as the reproductive capacity of the fish, was previously carried out. A total of 80 zebrafish, males and females, divided into four groups in duplicate (n = 20) were exposed to BPA concentrations of 500, 50, and 5 μg. L−1, along with a control group. The fish were kept in reproduction aquariums for 21 days, where fecundity and fertility were observed. The embryos obtained in the crosses were incubated in a BPA-free medium and observed for signs of embryotoxicity. A histopathological study (under optical and electron microscopes) was performed of adult fish gonads and quantification of Bisphenol A concentration in the body homogenate were performed. The fecundity of adult fish after exposure to 500 μg. L-1 of Bisphenol A significantly decreased. Embryos from such broodstock showed the most frequent signs of embryotoxicity, such as mortality and cardiac and musculoskeletal malformations. The concentrations of Bisphenol A found in the body homogenate of the fish were proportional to the concentration to which they were exposed. In the histopathological studies of adult individuals, alterations were found in ovocyte maturation and in spermatazoid formation in the groups exposed to the chemical. Those alterations were directly related to BPA action, affecting fecundity, fertility in both sexes, as well as the viability of their offspring, proportionally to the BPA levels to which they were exposed, so that our results provide more information by associating the toxic effects on the reproduction of adult fish and on the offspring, which may consequently affect the next generation.