El esfuerzo de una década del equipo para estudiar el mercurio en los leones marinos de Steller en las Islas Aleutianas (la franja de islas que se extiende entre Rusia y Alaska y que separa el Mar de Bering y el Océano Pacífico) ha revelado que la cantidad de cachorros que nacen con niveles potencialmente peligrosos de mercurio en su sangre y pelaje aumentó en más de un 50 % entre 2011 y 2018 antes de estabilizarse en 2019.

El mercurio, un elemento no esencial "metal pesado", puede ser tóxico para algunos animales, incluidos los humanos, en altas concentraciones. Se pueden introducir diversas formas de mercurio en el medio ambiente a través de emisiones procedentes de actividades humanas; también puede introducirse de forma natural a través de la actividad sísmica (como los volcanes) y el derretimiento del permafrost, lo que dificulta identificar la causa de su aumento en la red alimentaria.

Antes de unirse a la facultad de Texas A&M como profesor de toxicología veterinaria en la Facultad de Medicina Veterinaria y Ciencias Biomédicas (VMBS), el Dr. Todd O'Hara fue un toxicólogo en Alaska que realizó estudios sobre si los niveles de mercurio eran seguros en el océano y en el red alimentaria.

"Si bien nuestros hallazgos no han indicado una amenaza inmediata para los humanos a través de lo que comemos en esta parte del océano, han planteado preguntas sobre cómo el mercurio y otros elementos pueden continuar cambiando en algunos de los peces que comemos ahora a medida que aumenta la temperatura del océano. Las tendencias continúan", dijo O'Hara

Los niveles de mercurio encontrados en las crías en un área en gran parte remota llevaron al equipo a ampliar sus esfuerzos de investigación en busca de la causa y a examinar cambios en otros elementos en las poblaciones de leones marinos de Steller.

El equipo está intentando determinar si existe una correlación entre los niveles más altos de mercurio en las crías de lobo marino y la disminución de la población.

Los 'metales pesados' y la salud

Los leones marinos de Steller se agregaron a la lista de especies en peligro de extinción en la década de 1990, pero sus poblaciones comenzaron a recuperarse en algunas partes de las Islas Aleutianas a principios de la década de 2000, y la población oriental se eliminó de la lista en 2013.

Para descubrir por qué algunos grupos seguían en declive, los investigadores se asociaron con la Administración Nacional Oceánica y Atmosférica (NOAA) y pesquerías comerciales a través de Ocean Peace Inc. para recopilar información sobre las diferentes poblaciones de las colonias donde se estudian las crías y sus presas.

"Cuando comenzamos esta investigación en el sudeste de Alaska, encontramos muy pocos cachorros con niveles alarmantes de mercurio", dijo la Dra. Lorrie Rea, profesora de investigación de la Universidad de Alaska Fairbanks (UAF), que desempeña un papel importante en el estudio del mar de Steller. programa de investigación de leones.

"Una vez que llegamos a las Islas Aleutianas Occidentales, encontramos crías con concentraciones de mercurio que eran de tres a cuatro veces más altas que las más altas que vimos en otras regiones. A medida que avanzábamos hacia Rusia a lo largo de la cadena de islas Aleutianas, las concentraciones volvieron a bajar, por lo que es casi como una curva en forma de campana."

Los investigadores habían descubierto una región con mayores concentraciones de mercurio en las crías de lobo marino de Steller a lo largo de esta cadena de islas.

Los investigadores también encontraron que entre las poblaciones de las diferentes regiones de las Islas Aleutianas, aquellas con niveles más altos de mercurio se superponían con las poblaciones que aún luchaban por recuperar sus cantidades. Esto llevó al equipo a investigar los aumentos de mercurio como posible contribuyente a la falta de recuperación de la población del lobo marino.

El equipo encontró una relación entre las crías de león marino de Steller con altos niveles de mercurio y ciertos tipos de pescado en la dieta de sus madres.

O'Hara dijo que la principal preocupación es la transferencia de mercurio al feto, que es vulnerable a efectos adversos.

"Se sabe que el mercurio tiene un impacto negativo en la salud inmune de los humanos, y una de las estudiantes de posgrado de Todd, Stephanie Kennedy, determinó que tiene un efecto similar en animales como los leones marinos de Steller", dijo Rea.

Los niveles de mercurio también pueden afectar la capacidad del cuerpo para resolver el estrés oxidativo, lo que daña la salud general al mantener los niveles de antioxidantes relativamente bajos y causar degradación de los tejidos con el tiempo. Por ello, el equipo decidió incluir muchos elementos esenciales, como el selenio, en el esfuerzo de investigación.

"El estrés oxidativo es especialmente importante para los mamíferos buceadores, como los leones marinos, porque pasan por largos períodos de respiración cuando van a buscar alimento o cazar peces", dijo Rea. "Las respiraciones más prolongadas consumen mucho oxígeno, por lo que tener esta capacidad de contrarrestar el estrés oxidativo es importante para su búsqueda diaria de alimento".

O'Hara dijo que se sabe que muchos procesos dependientes del selenio están involucrados en esta protección y que también desempeñan un papel en la protección contra la toxicosis o envenenamiento por mercurio.

Detectores de metales

Después de descubrir diferencias en los niveles de mercurio entre las poblaciones de leones marinos de Steller en diferentes puntos de las Islas Aleutianas, el equipo se propuso determinar si otros elementos también variaban en las crías.

El equipo trabajó con la Dra. Daniela "Hanny" Alejandra Murillo Cisneros, investigadora postdoctoral en el Centro de Investigaciones Biológicas del Noroeste ubicado en La Paz, la capital de Baja California Sur, México.

Cisneros es el autor principal de un manuscrito presentado recientemente que informa sobre estos elementos en los leones marinos de Steller. Descubrió diferencias en numerosos elementos del pelo y la sangre de las crías de lobo marino de Steller entre las poblaciones de las regiones de las Islas Aleutianas. En el cabello, los 12 elementos medidos eran diferentes según la región, excepto el zinc, según una característica oceanográfica distinta, el paso Amchitka.

Su descubrimiento demostró que las ubicaciones geográficas de las poblaciones están desempeñando un papel importante en la exposición de los leones marinos de Steller tanto a elementos no esenciales, que son potencialmente tóxicos, como a elementos esenciales, que son necesarios para una buena salud. Por lo tanto, los investigadores deben considerar las deficiencias de elementos esenciales y no sólo aquellos que pueden ser dañinos o tóxicos.

"Uno es lo que come y esta investigación lo refleja", dijo Cisneros. "Lo que encontramos es que existen diferencias significativas en la composición química de las fuentes de alimento disponibles en cada una de estas regiones, y esas diferencias se reflejan en las poblaciones de leones marinos de Steller. Ahora estamos observando muy de cerca a las presas, y algunas de las Las especies de presas son alimento importante para los humanos."

Los descubrimientos elementales de Cisneros también proporcionan evidencia de que el paso oceánico Amchitka, ubicado cerca del centro de las Islas Aleutianas, donde la mencionada "curva en forma de campana" aumenta los niveles de mercurio de las crías de lobo marino de Steller, está funcionando como una barrera debajo de la superficie del océano que parece impulsar la composición química variable de los leones marinos de Steller al este y al oeste del paso.

"No podemos ver visualmente algunas de las barreras o divisiones en el océano porque son muy profundas y muy complicadas", dijo O'Hara. "Basándonos en nuestros estudios en peces y leones marinos de Steller, estamos demostrando que este simple paso ha dividido el océano biológica, física y químicamente."

Implicaciones para la salud humana

El pescado que se vende en las tiendas de comestibles de todo el mundo proviene de las mismas aguas en las que se alimentan los leones marinos de Steller, por lo que es importante que los humanos presten mucha atención al mercurio y otros elementos en la dieta de los leones marinos de Steller. El equipo considera al león marino como un centinela medioambiental.

Afortunadamente, la industria pesquera está ayudando a los equipos de investigación a estudiar los niveles de mercurio donando pescado a la investigación académica y brindando apoyo financiero para el análisis de oligoelementos realizado en el VMBS. Hasta ahora, las pesquerías comerciales han donado alrededor de 1.500 peces de la región de las Islas Aleutianas.

"Todos los que trabajamos para encontrar estas respuestas, desde el investigador hasta la NOAA y el pescador que dona pescado, todos queremos una toma de decisiones basada en la ciencia", afirmó O'Hara.

Gracias al apoyo de la industria pesquera, los investigadores han podido analizar el pescado donado en busca de marcadores dietéticos, mercurio y oligoelementos como el selenio.

"Lo bueno para la salud humana es que de los 1.500 peces, sólo encontramos unos 13 que tenían concentraciones de mercurio superiores a los niveles recomendados para el consumo humano, y la mayoría de los 13 eran lord irlandés amarillo, que es un pez espinoso que no suele incluido en el pescado vendido a humanos", afirmó Rea.

Buscando respuestas

Los investigadores enfatizan que no están sacando conclusiones precipitadas sobre qué está causando el aumento de los niveles de mercurio o la estancada recuperación de la población de leones marinos en algunas islas.

"Es importante señalar que estos hallazgos hasta ahora prueban una correlación, o que estas cosas sucedieron al mismo tiempo, no una causalidad, lo que significaría que un evento causó el otro", dijo O'Hara.

Mientras el equipo de investigación continúa su trabajo en las Islas Aleutianas, O'Hara, Rea y Cisneros dijeron que están agradecidos por la naturaleza colaborativa de su trabajo como toxicólogos.

"Descubrimientos como este y la búsqueda continua de respuestas realmente requieren un esfuerzo", dijo Rea. "Esta investigación reúne a académicos de todo el mundo que aportan múltiples perspectivas, así como el apoyo de diversas industrias y agencias con un gran interés en lo que estamos encontrando".

Los equipos aprenden unos de otros al otro lado de la frontera para determinar cuáles son los mejores enfoques para comprender los oligoelementos en el Océano Pacífico y los cambios en la temperatura y el pH del océano.

O'Hara dijo que este trabajo resalta el hecho de que la forma en que las personas impactan el océano tiene muchos efectos potenciales que no son intuitivamente obvios, y los cambios en los niveles de mercurio en la vida oceánica pueden ser impulsados ​​por muchos factores.

"Encontramos respuestas en proyectos individuales, pero se unen como piezas de un rompecabezas para construir una imagen más amplia", dijo Rea. "No entenderemos completamente lo que está sucediendo con los leones marinos de Steller hasta que comprendamos lo que está sucediendo con su entorno, por lo que hay mucho más trabajo por hacer con otras agencias y continuar nuestra colaboración académica e industrial es clave para nuestro éxito". P>

Otros investigadores involucrados en el descubrimiento de las diferencias regionales incluyen los del Laboratorio de Investigación de Elementos Traza (TERL) en el Departamento de Biociencias Integrativas Veterinarias (VIBS). Su artículo está publicado en Science of The Total Environment .

El trabajo relacionado y relevante en México (liderado por Cisneros), publicado en Marine Pollution Bulletin , incluye hallazgos de concentraciones de mercurio y selenio en leones marinos de California en libertad en el Golfo de California, México. Los contribuyentes a la investigación internacional en México y Alaska incluyen al Dr. Robert Taylor, director de TERL; Dra. Jill Hiney de VIBS; Dr. Carlos A. Rosado Berrios de VIBS; el Dr. Ben Barst de la UAF; y la estudiante de posgrado Michelle Trifari de la UAF; entre muchos otros.