Análisis transcriptómico del hígado de una especie íctica nativa neotropical en zonas contaminadas por agroquímicos en el departamento de Casanare
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Resumen
Los ambientes acuáticos en sistemas agrícolas están continuamente expuestos a mezclas de agroquímicos, lo que contribuye a la degradación de los ecosistemas y genera efectos adversos en organismos no objetivo, como los peces, afectando sus funciones fisiológicas, bioquímicas y moleculares. Sin embargo, los estudios in situ sobre los mecanismos moleculares de toxicidad en peces nativos, especialmente en agroecosistemas arroceros neotropicales, son limitados. En este contexto, el objetivo de este estudio fue caracterizar los cambios en el perfil transcripcional hepático de una especie íctica nativa neotropical asociada a zonas contaminadas por agroquímicos del departamento de Casanare. Se realizaron dos muestreos de Hoplias malabaricus; se extrajo el hígado y fue dividido en dos porciones: una destinada a la extracción de ARN (secuenciado mediante RNA-seq y ensamblado en un transcriptoma de novo) y otra para análisis histológico. De manera paralela, se midieron parámetros fisicoquímicos y se recolectaron agua y sedimento para la determinación de agroquímicos, detectándose triciclazol, oxadiazon, oxifluorfén, glifosato y AMPA. El análisis bioinformático evidenció variaciones temporales en la expresión génica, así como la identificación de genes candidatos asociados a la respuesta a agroquímicos en el hígado de H. malabaricus. La respuesta molecular varió entre muestreos: en el primero se observó represión de vías anabólicas y activación de procesos apoptóticos; en el segundo, una reprogramación metabólica compensatoria, con sobreexpresión de genes involucrados en biosíntesis de esteroides, metabolismo de ácidos grasos, regulación endocrina y senescencia celular. El análisis histológico evidenció daño hepático progresivo. Se sugiere que el triciclazol podría interferir con la homeostasis lipídica y esteroidal, desencadenando una respuesta compensatoria que conduce a esteatosis, estrés celular e inflamación crónica. Este constituye el primer estudio in situ que integra evidencia molecular e histológica para dilucidar la toxicidad de mezclas de agroquímicos en peces nativos de agroecosistemas arroceros neotropicales, proponiendo biomarcadores específicos y evidenciando un riesgo ecotoxicológico significativo para la fauna acuática. (Texto tomado de la fuente)
Abstract
Aquatic environments in agricultural systems are continuously exposed to mixtures of agrochemicals, which contribute to ecosystem degradation and cause adverse effects on non-target organisms, such as fish, affecting their physiological, biochemical, and molecular functions. However, in situ studies on the molecular mechanisms of toxicity in native fish, especially in Neotropical rice agroecosystems, are limited. In this context, the objective of this study was to characterize changes in the hepatic transcriptional profile of a native Neotropical fish species associated with agrochemical-contaminated areas in the department of Casanare. Two sampling sessions were conducted on Hoplias malabaricus; the liver was extracted and divided into two portions: one for RNA extraction (sequenced via RNA-seq and assembled into a de novo transcriptome) and the other for histological analysis. Concurrently, physicochemical parameters were measured, and water and sediment samples were collected to detect agrochemicals, identifying tricyclazole, oxadiazon, oxyfluorfen, glyphosate, and AMPA. Bioinformatic analysis revealed temporal variations in gene expression and identified candidate genes associated with the response to agrochemicals in the liver of H. malabaricus. The molecular response varied between samples: in the first, repression of anabolic pathways and activation of apoptotic processes were observed; in the second, compensatory metabolic reprogramming, with overexpression of genes involved in steroid biosynthesis, fatty acid metabolism, endocrine regulation, and cellular senescence. Histological analysis revealed progressive liver damage. It is suggested that tricyclazole may interfere with lipid and steroid homeostasis, triggering a compensatory response that leads to steatosis, cellular stress, and chronic inflammation. This is the first in situ study to integrate molecular and histological evidence to elucidate the toxicity of agrochemical mixtures in native fish from Neotropical rice agroecosystems, proposing specific biomarkers and demonstrating significant ecotoxicological risk to aquatic fauna.
Descripción
ilustraciones a color, diagramas, mapas
Palabras clave propuestas
Términos Normalizados
DEGENERACION HEPATICA; Fatty degeneration; HIGADO; Liver; PECES DE AGUA DULCE; Freshwater fishes; PECES-ENFERMEDADES; Fishes--Diseases; CALIDAD DEL AGUA; Water quality; CONTAMINACION DEL AGUA; Water - pollution; 570 - Biología; 590 - Animales; 000 - Ciencias de la computación, información y obras generales