Desenvolupament i Aplicació de Bioassaigs per a la Monitorització Ambiental de Lligands del Receptor d’hidrocarburs d’Aril (AhR, Compostos Tipus Dioxina)

Abstract

Els contaminants ambientals capaços d’unir-se al Receptor d’hidrocarburs d’Aril i induir la seva activació ectòpica són molt diversos i es troben àmpliament distribuïts per tota la biosfera. L’exposició continuada a aquest tipus de compostos s’ha vist relacionada amb l’augment de malalties cardiovasculars i càncer, entre d’altres efectes adversos. D’aquesta manera, la seva monitorització en zones amb fonts de contaminación continues és necessària per tal d’assegurar que no es sobrepassen els límits establerts.

La utilització de bioassaigs per a determinar l’activitat tipus dioxina dels contaminants. a més de la seva composició química, permet una valoració més acurada dels riscos que representen. Aquesta tesis presenta com a objectius el disseny i la validació de bioassaigs basats en un llevat recombinant i embrions de peix zebra que permeten, en el cas dels llevat, una valoració ràpida i econòmica i, en el cas de l’embrió de peix zebra, un estudi més complert i amb la possibilitat d’observar efectes adversos directes. Per tal de dur a terme la seva validació. aquests bioassaigs es van utilitzar en diversos estudis medi ambientals de zones possiblement contaminades per compostos tipus dioxina (PAHs, Organoclorats, etc.) que representen les diferents tipus de matrius on es solen trobar aquests contaminants: sediment fluvial (part baixa del riu Ebre, des de l’Embassament de Flix fins a la desembocadura) i marí (Estuari d’Urdaibai), particulat de l’aire (Vall del Po, al nord d’Itàlia) i sòl (residus miners al districte de Datong a Xina). Els resultats d’aquests estudis han permès establir els nivells de contaminació de cada zona així com observar que la resposta obtinguda pels nostres bioassaigs té un perfil similar a l’observada per altres bioassaigs ja establerts així com amb la composició química. A més, destaquen la importància de combinar l’anàlisi química amb l’activitat biològica per tal d’obtenir una informació més complerta sobre compostos que no s’han tingut en compte o que es desconeix la seva presència a les mostres.

Title: Development and application of bioassays for environmental monitoring Aryl hydrocarbon Receptor ligands (AhR, dioxin-like compounds).

Environmental pollutants able to bind and induce ectopic activation of the Aryl hydrocarbon Receptor (AhR) are diverse and widely distributed throughout the biosphere. Continuous exposure to these compounds has been associated with increased cardiovascular disease and cancer, among other effects. Thus, their monitoring in potentially polluted areas is still necessary to ensure that safety limits are not exceeded. The use of bioassays to determine dioxin-like activity, along with chemical analysis, allow an accurate assessment of the risks they represent. This thesis presents the design, objectives and validation of bioassays based on a recombinant yeast and zebrafish embryos that allow, in the case of yeast, a rapid and economic assessment and, in the case of the zebrafish embryo, a more complete one and with the possibility of observing direct effects. To perform validation, these bioassays were used in studies of environmental areas presumably contaminated by dioxin-like compounds (PAHs, Chlorinated, etc..) that represent different types of matrices where these contaminants are found: fluvial sediment (lower part of the river Ebro, from the Flix Dam to the mouth) and marine (estuary Urdaibai), particulate air (Po Valley, northern Italy) and soil (mining waste in the district of Datong in China). The results of these studies have established pollutions levels present in each area and show a correlation with chemical data as well as a similar response between our bioassays and other more standardized. Besides, those results highlight the importance of combining chemical and biological analysis in order to obtain a complete information of the samples.