Desarrollo de un nuevo bioensayo para detección de toxinas marinas en moluscos bivalvos utilizando el modelo del pez cebra (Danio Rerio)

Abstract

La extracción, producción y procesamiento de moluscos bivalvos presenta un inconveniente para la calidad e inocuidad agroalimentaria, dado que pueden estar contaminados con toxinas marinas. El consumo de mariscos contaminados con dichas sustancias provoca intoxicaciones graves y constituye un problema para la salud de la población. Por eso, es necesario contar con un método rápido, sensible y específico para determinar su presencia. El bioensayo en ratón, establecido como método oficial por la asociación de comunidades analíticas –Association of Analytical Communities (AOAC 2012)–, es el utilizado; sin embargo la polémica en torno al uso de mamíferos en ensayos, sumada a los problemas y limitaciones inherentes a su realización, han impulsado el desarrollo de otros métodos. El objetivo de este proyecto es desarrollar un bioensayo para la detección de biotoxinas marinas en moluscos bivalvos empleando el modelo del pez cebra. El embrión del pez cebra (Danio rerio) es ampliamente utilizado como modelo vertebrado de estudio para ensayos toxicológicos. Este sistema se aplica cada vez más para el estudio de toxinas marinas. Las ventajas del modelo son la simplicidad y economía de mantenimiento y reproducción y el bajo cuestionamiento social a su uso. Para el desarrollo del bioensayo se realizarán curvas dosis-respuesta con extractos de moluscos bivalvos con toxina y sin ella evaluados previamente por el método del ratón y por cromatografía líquida de alto desempeño (HPLC). Se determinará la dosis letal mediana (DL50) y los cambios morfológicos producidos por la toxina a fin de establecer los parámetros y condiciones del ensayo. Una vez definido un protocolo de trabajo, se validará (selectividad, linealidad, sensibilidad, límites, rango, precisión, veracidad, robustez y aplicabilidad) y contrastará con el ensayo del ratón y los resultados de la HPLC. La instalación de este modelo vertebrado en los laboratorios de toxicología permitiría adicionalmente la adopción de nuevas técnicas para la realización de ensayos toxicológicos en alimentos, aguas residuales y otras matrices.

Shellfish extraction, production and processing poses an inconvenience for quality and food safety, because the product may be contaminated with marine toxins. The consumption of toxin-contaminated shellfish produces severe poisoning, being a problem for the human health. That is why it is necessary to have a rapid, sensitive and specific method to determine the presence of these substances. The mouse bioassay is the standard method (AOAC 2012), but the controversy around the use of mammals in testing, and the problems and limitations of its implementation, has promoted the development of new methods. The aim of this project is to develop a bioassay for detecting marine toxins in shellfish using the zebrafish model. The zebrafish (Danio rerio) embryo is widely used as a vertebrate model for toxicological studies. This system is increasingly applied to the study of marine toxins. The advantages of the model are the simplicity and economy of its maintenance and reproduction, and the low social opposition to its use. To develop the bioassay, we will perform doseresponse curves with shellfish extracts –with and without toxin– previously evaluated by both the mouse method and HPLC. The lethal dose (LD50) and the morphological changes produced by the toxin will be determined in order to establish test parameters and conditions. Then, we will define a working protocol and it must be validated (selectivity, linearity, specificity, limits, range, precision, accuracy, robustness and applicability) and contrast with the mouse assay and HPLC results. The incorporation of this model by toxicology laboratories, additionally allows the adoption of new techniques for toxicological testing of food, sewage and other matrices.