La investigación sobre la toxicidad ambiental ha dado un paso adelante gracias a un novedoso enfoque propuesto por un equipo de científicos liderado por el profesor Ki-Tae Kim. Su estudio, publicado en el Journal of Hazardous Materials, aborda las limitaciones de los análisis de omics individuales en toxicología, proponiendo una metodología que permite la extracción simultánea de metabolitos y lípidos a partir de un solo ejemplar de embrión de pez cebra.
El término «omics» se refiere al estudio de los mecanismos moleculares que ocurren dentro de un organismo. Aunque las tecnologías omics como la transcriptómica, proteómica y metabolómica han ampliado nuestra comprensión sobre cómo los contaminantes ambientales afectan a los organismos, la mayoría de los estudios de toxicología ambiental aún dependen de análisis de omics únicos. Esto ha generado vacíos en el entendimiento de las vías de toxicidad integradas de los contaminantes.
Nueva metodología de extracción
Con el objetivo de superar estas limitaciones, el equipo de investigación propuso una estrategia de extracción basada en el uso de éter metílico-tert-butílico (MTBE). Esta técnica permite realizar análisis simultáneos de metabolómica y lipidómica, proporcionando un panorama más completo de los efectos tóxicos del ácido perfluorooctanoico (PFOS), uno de los contaminantes ambientales más prevalentes en ecosistemas acuáticos.
El profesor Kim destaca la importancia de su investigación: «Para aumentar la aplicabilidad de nuestros hallazgos en toxicología ambiental, elucidamos los mecanismos biomoleculares subyacentes a los cambios neurocomportamentales inducidos por PFOS». Este enfoque no solo revela un mayor número de lípidos y metabolitos en comparación con los solventes de extracción convencionales, sino que también facilita la identificación de biomarcadores de neurotoxicidad.
Una parte crucial del estudio fue determinar el tamaño óptimo de agrupamiento de los embriones de pez cebra para llevar a cabo la extracción. Los investigadores encontraron que un tamaño de agrupamiento de 30 larvas minimizaba la variación entre muestras, estableciendo así una base sólida para futuros análisis de toxicidad.
Los resultados obtenidos con esta metodología no solo permiten entender mejor los cambios en el metabolismo energético de las larvas expuestas al PFOS, sino que también identifican esfingolípidos como biomarcadores confiables de neurotoxicidad. Esta innovación tiene el potencial de revolucionar la forma en que se estudian los efectos de los contaminantes a nivel biomolecular, lo que podría contribuir a la creación de un entorno más seguro y saludable en el futuro.
La investigación sobre el PFOS es especialmente relevante, dado que se han reportado altas concentraciones de este contaminante en el agua, sangre humana e incluso líquido cefalorraquídeo. La capacidad de realizar análisis fiables de biomoléculas a partir de un solo ejemplar es fundamental para los estudios de omics integrativos, con amplias aplicaciones en la comprensión de las disfunciones moleculares causadas por sustancias tóxicas.
El profesor Kim concluye señalando que «el método desarrollado impulsará estudios de clasificación basados en mecanismos de sustancias perfluoroalquiladas y contribuirá al avance de las tecnologías de análisis multi-omics en la toxicología ambiental». Este enfoque representa una esperanza para mejorar la gestión de la toxicidad y proteger la salud pública frente a los riesgos derivados de la contaminación ambiental.
