Pulgas de agua, o Daphnia , podría proporcionar un importante 'sistema de alerta temprana' para la contaminación química en nuestros lagos y ríos.

Además, donde la prevención de la contaminación ha fallado, Daphnia podría funcionar como un agente de biorremediación para ayudar a reducir los peligros.

Investigadores, dirigidos por la Universidad de Birmingham, han ideado un nuevo marco utilizando tecnologías "ómicas" de alto rendimiento para detectar los efectos de las mezclas químicas ambientales, del tipo y la concentración que normalmente se encuentran en el medio ambiente, en la biología de los organismos vivos. El enfoque utiliza Daphnia para comprender qué productos químicos pueden ser tóxicos para otras especies y cómo. Esto es posible porque todos los animales, incluidos los humanos, comparten genes que sustentan sus respuestas a los cambios ambientales, incluida la exposición a la contaminación.

Los resultados, publicados en Environmental Science and Technology, ofrecen un avance muy necesario en la forma en que se evalúan y mitigan los riesgos existentes y nuevos de la contaminación química. El trabajo podría proporcionar una mejora significativa en la forma en que se regulan los productos químicos.

Muchas enfermedades modernas, como el cáncer y las enfermedades autoinmunes, pueden vincularse a la contaminación química; sin embargo, la seguridad de los productos químicos actualmente se evalúa utilizando métodos obsoletos, probando un producto químico a la vez y centrándose por separado en los peligros para los humanos y el medio ambiente. Se necesita con urgencia un enfoque novedoso porque hay al menos 235 000 productos químicos individuales y 125 000 mezclas químicas no reguladas en el medio ambiente.

Mientras que Daphnia han sido reconocidos durante mucho tiempo como una "especie centinela", que se utiliza para identificar y establecer límites de exposición a sustancias químicas tóxicas mediante la regulación, el marco recientemente publicado amplía y refina significativamente su función. Habilita Daphnia para detectar componentes bioactivos dentro de mezclas químicas ambientales y predecir qué químicos pueden ser dañinos.

Utilizando el conocimiento de que todos los animales evolucionan a partir de un ancestro común, el equipo cuantifica la toxicidad en Daphnia y predice su impacto en otras especies. En este marco, Daphnia funciona como un canario en una mina de carbón, proporcionando un sistema de alerta temprana de toxicidad.

Al mismo tiempo, el equipo también muestra que Daphnia Las cepas que se adaptan de forma natural a la contaminación química se pueden utilizar como "agentes de eliminación" para eliminar los productos químicos del agua a través de la bioacumulación, mejorando así la protección de la salud medioambiental de forma sostenible.

El trabajo es importante porque los químicos producidos en los procesos domésticos e industriales, así como en la agricultura, no son eliminados por el tratamiento de aguas residuales y terminan en nuestros cursos de agua. A partir de ahí, se acumulan a lo largo de la cadena alimenticia y finalmente llegan a nuestras mesas como alimento y agua potable.

El nuevo marco involucró a la Universidad de Birmingham, trabajando en asociación con colegas de Friends of the Muskoka Watershed, en Canadá, la Universidad China Jiliang y el Instituto Alan Turing.

La profesora Luisa Orsini, autora principal del artículo, dijo:"Necesitamos un mejor diagnóstico del impacto de los productos químicos en la vida silvestre y los humanos, pero también, cuando los productos químicos ingresan al medio ambiente, necesitamos una remediación sostenible de su impacto. Daphnia es un pequeño crustáceo del tamaño de un grano de arroz y a menudo se pasa por alto. Sin embargo, son súper abundantes y pueden revolucionar la forma en que evaluamos y mitigamos la contaminación química de manera sostenible. Esto tendrá efectos positivos en la salud humana, ayudando a prevenir enfermedades asociadas a la contaminación química".

El Dr. Li, autor correspondiente del artículo, dijo:"El estudio de caso que informamos en el artículo muestra cómo usando el aprendizaje automático podemos identificar contaminantes bioactivos dentro de las mezclas químicas ambientales que se encuentran en las aguas de los ríos, identificando objetivos para los reguladores".

El equipo anticipa que el enfoque que han desarrollado podría ofrecer un cambio radical en la regulación química donde, por lo general, los productos químicos se evalúan de forma aislada y, por lo general, en altas concentraciones, ignorando los efectos acumulativos de las dosis más bajas y de las mezclas químicas.

Otra ventaja importante del nuevo enfoque es que ofrece la oportunidad de reducir las pruebas químicas en animales. El marco también muestra que las soluciones basadas en la naturaleza son una alternativa prometedora a los procesos químicos/mecánicos actuales, para permitir la reutilización del agua. La Universidad de Birmingham lidera una asociación internacional para mejorar la evaluación de la seguridad química mediante el uso de especies modelo no tradicionales y más éticas y enfoques computacionales. + Explora más

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