Detección de toxinas marinas y caracterización de su mecanismo de acción mediante ensayos celulares. Aplicaciones a la identificación de riesgos alimentarios

Abstract

Les intoxicacions alimentàries degudes a toxines marines suposen un problema de salut públic i té un gran impacte econòmic sobre el sector pesquer. Els nivells de toxines marines que estan permesos en els productes pesquers i els mètodes d'anàlisi d'aquestes estan regulats a nivell europeu. Fins ara el mètode més emprat per a l'anàlisi de toxines era el bioassaig en ratolí. No obstant això, a causa de les noves regulacions en qüestió d'ètica animal i els avenços en tècniques més fiables i específiques per a la detecció de toxines marines, l'EFSA (European Food Safety Authority) ha determinat la progressiva substitució del bioassaig en ratolí per mètodes alternatius en tot el territori de la Unió Europea. Aquesta tesi proposa l'ús d'assajos basats en cèl•lules (CBAs) com a mètodes de detecció de toxines, complementaris a mètodes analítics. L'ús de CBAS permet realitzar un cribratge de les mostres a estudiar, previ a l'anàlisi analític confirmatori. A més, algunes d'aquestes microalgues, no causant intoxicacions alimentàries, poden produir substàncies bioactives de gran interès farmacològic. Aquesta tesi demostra que els cultius cel•lulars són aplicables també per caracteritzar el mecanisme d'acció d'aquest tipus de compostos. En aquests treballs es van usar cultius primaris de cèl•lules granulars de cerebel (CGC) de rata per estudiar l'efecte sobre l'homeòstasi de calci de les substàncies aïllades a partir de extractes de cultius de microalgues. Els resultats presentats en aquesta tesi tenen un impacte directe sobre la seguretat alimentària i aporta dades substancials que permeten caracteritzar el risc real que suposen les toxines avaluades per al consumidor.

Las intoxicaciones alimentarias debidas a toxinas marinas suponen un problema de salud público y tiene un gran impacto económico sobre el sector pesquero. Los niveles de toxinas marinas que están permitidos en los productos pesqueros y los métodos de análisis de éstas están regulados a nivel europeo. Hasta ahora el método más empleado para el análisis de toxinas era el bioensayo en ratón. Sin embargo, debido a las nuevas regulaciones en cuestión de ética animal y los avances en técnicas más fiables y específicas para la detección de toxinas marinas, la EFSA (European Food Safety Authority) ha determinado la progresiva sustitución del bioensayo en ratón por métodos alternativos en todo el territorio de la Unión Europea. Esta tesis propone el uso de ensayos basados en células (CBAs) como métodos de detección de toxinas, complementarios a métodos analíticos. El uso de CBAs permite realizar un cribado de las muestras a estudiar, previo al análisis analítico confirmatorio. Además, algunas de estas microalgas, no causando intoxicaciones alimentarias, pueden producir sustancias bioactivas de gran interés farmacológico. Esta tesis demuestra que los cultivos celulares son aplicables también para caracterizar el mecanismo de acción de este tipo de compuestos. En estos trabajos se usaron cultivos primarios de células granulares de cerebelo (CGC) de rata para estudiar el efecto sobre la homeostasis de calcio de las sustancias aisladas a partir de extractos de microalgas cultivadas en el laboratorio. Los resultados presentados en esta tesis tienen un impacto directo sobre la seguridad alimentaria y aporta datos substanciales que permiten caracterizar el riesgo real que suponen las toxinas evaluadas para el consumidor.

Food poisoning due to marine toxins pose a public health problem and has a great economic impact on the fishing sector. Marine toxin levels that are permitted in fish products and the methods of analysis of these products are regulated at the European Community level. So far the most used method for analysis of marine toxin was the mouse bioassay. However, due to new regulations within animal ethics and advances in new reliable and specific techniques for the detection of marine toxins, EFSA (European Food Safety Authority) has established the progressive replacement of the mouse bioassay for alternative methods in the European Union. This thesis proposes the use of cell-based assays (CBAs) as toxin detection methods, complementary to analytical methods. The use of CBAs allows the screening of samples, prior to confirmation by analytical techniques. Furthermore, some dinoflagellates which are not usually involved on food intoxication can produce bioactive substances with high pharmacological interest. This work proves that cell cultures are accurate to characterize the mechanism of action of these compounds. In these studies primary cultures of rat cerebella granule cells (CGC) were used to study the effect of microalgae products on the CGC calcium homeostasis. The tested products were isolated from microalgae cultures at the laboratory. The results presented in this thesis have a direct impact on food safety and provides substantial data to characterize the actual risk that poses the tested toxins for consumers.