La investigación fue realizada por Natalia Sandoval Herrera como parte de su tesis de Maestría en Biología de la Universidad de Costa Rica (UCR) y contó con la colaboración del Instituto Regional de Estudios en Sustancias Tóxicas de la Universidad Nacional (IRET-UNA).
La especie seleccionada para la investigación es conocida como sardinita de río (Astyanax aeneus). Es un pez nativo que está presente en la mayoría de ambientes de agua dulce y estuarios del territorio nacional.
Las muestras fueron capturadas en Sarapiquí y, luego, llevadas al Laboratorio Húmedo de la Escuela de Ciencias Biológicas de la UNA, donde los organismos se dividieron en dos grupos: uno que permaneció en condiciones regulares y otro expuesto en peceras individuales a la concentración mínima del plaguicida en la que había un indicador de neurotoxicidad (0,014 mg/L) durante 48 horas. Después, ambos grupos se transfirieron a los tanques en los que se realizaron los experimentos.
El primero consistió en colocar al pez en un recipiente cerrado y registrar su tasa metabólica. Se midieron las cantidades de oxígeno y de dióxido de carbono que producía el individuo, para determinar si la exposición al plaguicida producía un coste energético adicional.
Los otros dos experimentos tenían como objetivo ver si el comportamiento de los organismos mostraba alguna variación por su exposición al agroquímico.
En el segundo experimento, se evaluó la capacidad de los peces para explorar un ambiente nuevo. Por lo tanto, se colocaron en medio de una pecera con una mitad clara y con otra oscura, y se dejó que los individuos nadaran libremente.
La especie A. aeneus tiene un comportamiento llamado escototaxia, lo cual quiere decir que prefieren las zonas oscuras por encima de las claras. Se midió el tiempo que el pez estuvo en la zona clara, el tiempo que pasó en la zona oscura y la cantidad de veces que cruzaba de un lado al otro.
La última prueba imitó el ataque de un depredador con la ayuda de un modelo impreso en 3D dentro de una pecera. La copia se colocaba detrás del individuo para simular una situación de peligro y así medir el tiempo que se demoraba el pez en reaccionar ante este tipo de estímulo. De esta manera, se determinaba si la exposición al plaguicida afectaba su tiempo de respuesta en situaciones de riesgo.
Resultados
Los biomarcadores con los que se midieron los efectos celulares y de comportamiento del pez proporcionaron nueva información para la ciencia, aunque a nivel metabólico quedó claro que el plaguicida no significaba ningún coste energético extra para el pez.
Sandoval logró demostrar que el nematicida utilizado en sus experimentos causa la inhibición de hasta un 54 % de una enzima llamada colinesterasa −encargada de recoger el neurotransmisor que está en la sinapsis de las neuronas−. Esto ocurre porque la molécula de la sustancia se une a esta enzima y genera una ruptura del neurotransmisor en las neuronas, lo que causa una sobre estimulación nerviosa que provoca cambios en el comportamiento.
Es por esto que después de la exposición al agroquímico −y pese a su preferencia usual por entornos oscuros−, los peces empezaron a explorar más las zonas claras de la pecera, acto que va en contra de su mecanismo natural de defensa.
En el caso del estímulo como respuesta al ataque de un depredador, los organismos expuestos a la sustancia química reaccionaron más lento (3,43 milisegundos) en comparación con los que no lo estuvieron (1,49 milisegundos). Según la investigadora, esto se da como resultado de la alteración nerviosa que provoca una respuesta más lenta de los peces.
El estudio fue publicado en la reconocida revista académica internacional Scientific Reports, en julio pasado.
En el artículo participaron también los investigadores Freylan Mena Torres, del IRET-UNA, Mario Espinoza Mendiola y Adarli Romero Vásquez, de la UCR.
