Development of screening methodologies for chemical risk assessment: behavioral effects and neuropathological mechanisms in aquatic species

Abstract

Aquesta tesi es centra en el desenvolupament i la validació d'assaigs de comportament en models aquàtics, concretament el peix zebra, el medaka japonès i la Daphnia magna, per detectar compostos neuroactius o neurotòxics i avaluar els seus possibles perills. Mitjançant la utilització d'assaigs automatitzats i eines de vídeo, l'estudi pretén millorar la precisió i l'eficàcia dels estudis toxicològics. La recerca explora els efectes de contaminants emergents, insecticides i substàncies neurotòxiques en el comportament i els fenotips neuroconductuals dels organismes analitzats. A més, la tesi subratlla la importància de la toxicologia comparativa i l'ús de múltiples organismes model per garantir avaluacions de risc exhaustives. En última instància, els resultats contribueixen a l'avanç de la toxicologia, la conservació de l'ambient i la protecció de la salut humana, alhora que informen els marcs normatius per a l'ús segur de substàncies químiques a l'ambient.

Esta tesis se centra en el desarrollo y la validación de ensayos de comportamiento en modelos acuáticos, concretamente el pez cebra, el medaka japonés y la Daphnia magna, para detectar compuestos neuroactivos o neurotóxicos y evaluar sus posibles peligros. Mediante la utilización de ensayos automatizados y herramientas de vídeo, el estudio pretende mejorar la precisión y eficacia de los estudios toxicológicos. La investigación explora los efectos de contaminantes emergentes, insecticidas y sustancias neurotóxicas en el comportamiento y los fenotipos neuroconductuales de los organismos analizados. Además, la tesis subraya la importancia de la toxicología comparativa y el uso de múltiples organismos modelo para garantizar evaluaciones de riesgo exhaustivas. En última instancia, los hallazgos contribuyen al avance de la toxicología, la conservación del medio ambiente y la protección de la salud humana, al tiempo que informan los marcos normativos para el uso seguro de sustancias químicas en el medio ambiente.

This thesis focuses on the development and validation of behavioral assays in aquatic models, specifically zebrafish, Japanese medaka, and Daphnia magna, to screen for neuroactive or neurotoxic compounds and assess their potential hazards. By utilizing automated tests and video tools, the study aims to improve the accuracy and efficiency of toxicological studies. The research explores the effects of emerging pollutants, insecticides, and neurotoxic substances on behavior and neurobehavioral phenotypes in the tested organisms. Furthermore, the thesis emphasizes the importance of comparative toxicology and the use of multiple model organisms to ensure comprehensive risk assessments. Ultimately, the findings contribute to the advancement of toxicology, environmental conservation, and human health protection, while informing regulatory frameworks for the safe use of chemicals in the environment.