Estrés agudo por cromo y cobre y su respuesta en meyerozyma guilliermondii 6N

Abstract

Introducción y Objetivos: Los iones de metales pesados ejercen su toxicidad por múltiples mecanismos afectando la síntesis de diversos metabolitos y productos intermedios, generando especies reactivas del oxígeno (EROs) que afectan a componentes celulares e inducen la muerte de la célula. Con la finalidad de entender la repuesta y los mecanismos de defensa contra la toxicidad inducida por estos metales, se estudió la caracterización del estrés oxidativo agudo a la exposición a Cr(VI) y Cu(II) en la levadura endofítica de caña de azúcar Meyerozyma guilliermondii 6N.Materiales y Métodos: La cepa 6N fue cultivada en medio líquido YM a 25°C con agitación (250 rpm) durante 4 h en ausencia de metal y luego estresadas durante 2 h con Cr(VI) 1 mM y Cu(II) 0,25 mM, solos y combinados. Se obtuvieron mecánicamente los extractos libres de células (ELCs) para cada condición de incubación y su control (sin metal). Se determinaron actividades enzimáticas antioxidantes, capacidad antioxidante total (TCA), EROs y proteínas carboniladas. La viabilidad celular se determinó por conteo de UFC.Resultados: El estrés agudo provocado por la presencia de los metales pesados Cr(VI) y Cu(II), no afectó la viabilidad de la cepa 6N lo cual pudo deberse a que el tiempo de generación de esta cepa sea mayor al tiempo analizado. La respuesta antioxidante a la presencia de los estresantes metálicos no modificó las actividades enzimáticas superóxido dismutasa y tioredoxina reductasa. Solo se observó un aumento de la actividad catalasa del 57% (14,16 U mg-1) como parte del sistema de protección a la toxicidad inducida por Cr(VI). Por su parte, la presencia del Cu(II) atenuó la toxicidad del cromo lo que se reflejó en la caída significativa en la actividad catalasa a valores cercanos a los basales. Adicionalmente se cuantificó la capacidad antioxidante total con radical ABTS*+ y se expresó como % Inhibición por μ;g de proteína. El estrés por Cr(VI) se incrementó (45%) hasta alcanzar un valor de 0,41% I μ;g-1 frente al control 0,29% I μ;g-1, mientras que las otras condiciones fueron similares al cultivo no estresado. A su vez, se determinó la presencia de EROs por microscopía de fluorescencia mediante el uso de la sonda dihidrorodamina 123 (DHR123), donde el mayor porcentaje de células marcadas se observó en presencia de cromo (0,86%). En las condiciones restantes los porcentajes de células fluorescentes fueron relativamente bajos. A si mismo los resultados de proteínas carboniladas no mostraron una diferencia significativa en todas las condiciones ensayadas con respecto al control.Conclusiones: Estos resultados demuestran que el nivel de estrés oxidativo y la defensa antioxidante juegan un papel importante en los microorganismos, además pudo observarse que el Cr(VI) fue el que más efectos tóxicos provoco y el Cu(II) en mezclas de metales ejerce un efecto protector, esto puede ser útil para futuras investigaciones a fin de poder desarrollar tecnologías de biorremediación más eficaces.