Universidad Nacional Autónoma de MéxicoUniversidad Nacional Autónoma de México

Facultad de Estudios Superiores Zaragoza

• La ecotoxicología, desarrollada a partir de la toxicología y la química la cual esta definida como “el estudio del destino y efecto de agentes tóxicos en los ecosistemas”, incluyendo el estudio de los efectos tóxicos a nivel celular, individual, poblacional.

Introducción

• Los bioensayos de toxicidad son una herramienta fundamental de la ecotoxicología y se utilizan normalmente para detectar efectos agudos o crónicos de sustancias en organismos representativos, especialmente acuáticos, como bacterias marinas luminiscentes ,pulgas de agua , algas, artemia salina.

Dichos ensayos, en bacterias y otros microorganismos, tienen la ventaja de que presentan rutas bioquímicas similares a las de los organismos superiores, ciclos de vida cortos y además responden rápidamente a los cambios en el medio ambiente.

• En general el principal objetivo de este tipo de análisis es evaluar el nivel de estimulo que es necesario para obtener una respuesta en un grupo de individuos de la población

• Una prueba de toxicidad típica involucra un agente o estímulo (por ejemplo, un pesticida, un metal pesado o una muestra ambiental con contaminantes químicos), el cual se aplica a un organismo o grupo de organismos, sobre el que se evalúa una cierta respuesta preseleccionada.

Pruebas de toxicidad

Organismos Utilizados

• Dentro de los organismos comúnmente utilizados en los bioensayos de toxicidad se encuentran:– Bacterias– Hongos– Algas– Plantas– Invertebrados:

• Artemia Salina• Los cladóceros o pulgas de agua

• Alta y constante sensibilidad a tóxicos.• Alta disponibilidad y abundancia.• Económico • Representatividad de su nivel trófico.• Significado ambiental en relación con el áreade estudio.• Amplia distribución e importancia comercial.• Facilidad de cultivo y adaptabilidad a las condiciones de

laboratorio.

Los criterios de selección de especies se fundamentan en los siguientes aspectos:

Artemia salina

Fuente casi inagotable de alimento de excelente calidad para peces e invertebrados.

"camarón de salina“

Suele habitar en salinas y lagos hipersalinos del mundo entero

Llegan a tolerar salinidades de hasta 150 ppm (150 grs. de sal por litro de agua), cuando la salinidad normal del mar es de 32 a 38 ppm.

Toleran temperaturas muy elevadas de hasta 40º C.

Generando una muy baja concentración de oxígeno en el agua. ( 0.2 ppm de Oxígeno disuelto)

Tóxico

• Sustancia Química que perjudica las funciones bioquímicas y fisiológicas del organismo

• Los metabolitos son los responsables de los efectos tóxicos principales.• El metabolito no sea tóxico para el animal pero si lo sea

para el ser humano.• El metabolito afecta al animal y no al ser humano puede

que un fármaco potencialmente seguro se descarte

Campo de Aplicación:

• Efluentes de plantas de tratamiento de aguas. • Evaluaciones de reducción de la toxicidad y evaluaciones de

identificación de toxicidad. • Monitoreo de aguas superficiales para la identificación de

fuentes de contaminación. • Monitoreo de aguas de bebida para detectar contaminación. • Ensayos en sedimentos. • Monitoreo y seguimiento de suelos contaminados en

procesos de remediación. • Monitoreo de biocidas en aguas industriales.

Campo de Aplicación:

• Estudios de Química Clínica, signos fisiológicos, autopsia, hematología, histología, microscopía electrónica,

• Estudios sobre el efecto sobre la reproducción: fecundidad, teratología, efectos perinatales y postnatales, lactancia

• Desarrollo de nuevos fármacos

• La abreviación CL50 significa la concentración que causa la muerte de la mitad de la población expuesta al tóxico.

¿Qué es la CL 50?

• La abreviación DL50 significa la dosis que causa la muerte del 50% de la población examinada

¿Qué es la DL50?

• El bioensayo de toxicidad en la Artemia salina es una herramienta útil para el ensayo preliminar de sustancias con actividad biológica entre ellas en este caso HgCl2 y AgNO3 los objetivos del experimento realizado fue determinar el efecto dosis-respuesta de estas sustancias utilizando concentraciones crecientes en una población de Artemia salina obteniendo que la solución de AgNO3 fue más tóxica en comparación con la solución de HgCl2 .

Resumen

• Incubación de la Artemia salina• Observación y Análisis sobre el efecto dosis

respuesta en la artemia salina• Calculo de la CL50

Objetivos

• Mediante un bioensayo de toxicidad en una población de Artemia salina la cual es muy sensible a sustancias citotóxicas se podrá determinar el efecto dosis-respuesta de HgCl2 y AgNO3 a concentraciones crecientes.

Hipótesis

Material biológico utilizado• Huevecillos liofilizados de Artemia Salina L .Para la incubación• Pecera de vidrio de 2 L• Termómetro• Foco• Pecera de 500ml

Metodología

Cristalería y equipo • Tubos de ensayo • Pipetas graduadas • Vasos de pp 150 mL • Pipetas pasteur con bulbo • Gradilla

Metodología

Reactivos • HgCl2 o AgNO3 al 1 % • Agua de mar

Metodología

PROCEDIMIENTOProcedimiento

INCUBACION DE LA ARTEMIAIncubación de la artemia

Preparación de las muestras.

Resultados HgCl2

HgCl2 1g/100mL PM= 271.5

Concentración

[]=(vol)( [])/vol t

Probabilidad 0.00 0.01 0.02 0.03 0.04 0.05 0.06 0.07 0.08 0.09

0.00 X X X X X X X X X X

0.10 X X X X X X X X X

0.20 X X X X X X X X X X

0.30 X X X X X X X X X

… .. … … … … … … .. .. ...

4.01

4.56

Tabla de transformación de probabilidad a Unidades probit.

HgCl2

HgCl2 1g/100mL PM= 271.5

M= # moles/ L. de solución M= 0.0368

Concentración

[]=(vol)( [])/vol t

Curva dosis-respuesta cuantal

50%

X

CL50= 10

Resultados

-1.866

10 = 0.0136 M

AgNO3

AgNO3 1g/100mLPM= 169.9

M= # moles/ L. de solución M= 0.058

-1.669

10 = 0.021 M

Ecuación de la recta• Y= mx + b

• U.P= x log C +

• µ50= 5-α/β µ50= 5- / =

• CL50= 10-2.169=

Donde: b= 11.7 = αm= 3.088 = βU.P= βX log C + α

3.088 11.7

y = 3.088x + 11.7

Cálculo de la CL50

11.7 3.088 -2.169CL50= 10 µ50

0.00676 M= 1.835 X10-3 g/mL

Análisis probit en Artemias salinas con HgCl2

Ecuación de la recta• Y= mx + b

• Cálculo de la CL50

• µ50= 5-α/β

U.P= βX log C + α

Donde: b= 10.715 = αm= 2.914 = β

y = 2.914x + 10.715

U.P= 2.914x + log C + 10.715

µ50= 5-10.715/2.914 = -1.961

CL50= 10-1.961= 0.0109 M= 1.851 X10-3 g/mL

Análisis probit en Artemias salinas con AgNO3

Por lo tanto• HgCl2 estándar

0.00676 M= 1.835 X10-3 g/mL• AgNO3

0.0109 M= 1.851 X10-3 g/mL

Potencia relativaPr= CL50 p/ CL50 st. Pr= 0.0109/0.00676= 1.612

• Los bioensayos de toxicidad involucra la exposición de organismos a una serie de diferentes concentraciones de la sustancia y determinando la respuesta del organismo. La respuesta del organismo usualmente depende de la especie y el tipo de prueba, y puede incluir una reducción del crecimiento o supervivencia. Estos bioensayos nos permiten cuantificar las concentraciones letales de un sustancia a una especie en particular. El valor calculado se denomina concentración letal media (CL50) y corresponde a la concentración de una sustancia que causa la muerte al 50 % de la población experimental.

Conclusión

Referencias

• Goldenstein Avrám Md, Lewis Aronow, Summer M. Kalman, “Farmacología”, Ed Limusa; México 1979• Smith Cedric M. MD, Alan M Reynard, “Farmacología”, Ed. Médica Panamericana, México 1993 • Katzung G.Bertram ,“Farmacología Básica Clínica”, Ed. Manual Moderno, 9na ED, México, 2005• Conn M. 1991. “Principios de farmacología”, 1 ed. Manual moderno, México.• Goodman & Gillman. 2006. “Las bases farmacológicas de la terapéutica”, 11° ed. Mc Graw Hill, México• Melloni J. 2006. “Diccionario medico ilustrado”. editorial Morbán, Madrid, España.• Rang H. P.; Dale M. M.; Farmacología, editorial Harcourt, 4º edición, España, Barcelona, 2002• Pierre Mitchell Aristil Chery; Manual de Farmacología; Méndez editores, 2º edición, México, D:F: 2003• Goldstein M. D. Farmacología, Editorial Limusa, México D:F:, 1979• http://www.tesisenred.net/TDX/TDR_UM/TESIS/AVAILABLE/TDR-1020106-133045//Tasm13de16.pdf• http://www.iqb.es/cbasicas/farma/farma05/tox/tox02.htm