Miren Cajaraville, professeur de biologie cellulaire à l'UPV. / FD-ALDAMA

Mingallón Luis Bilbao 5 Septembre 2012 - 00:03 CET

Miren Cajaraville, professeur de biologie cellulaire à l'UPV, participe depuis dimanche au 28e Congrès de la Société européenne de physiologie comparée et de biochimie, qui analyse, à Bilbao en Bizkaia, comment les organismes réagissent au stress environnemental.

Question. Pourquoi les organismes souffre-t-il de stress?

Réponse.  En raison des changements climatiques et de l'influence des polluants chimiques. Nous sommes "acclimatés" à certaines conditions spécifiques et lorsque celles-ci changent, nous changeons également.

Q.  Comment cela se passe?

R. Lorsque ces changements surviennent, cela affecte les activités enzymatiques et les protéines des organismes. S'ils peuvent résister à cette situation, il n'y a aucune conséquence. Mais quand le stress augmente, il arrive un moment où la capacité de résister ou de s'adapter ne suffit pas, des changements pathologiques se produisent alors au niveau du système immunitaire, du système endocrinien, du reproductif et de la croissance ... Et il peut même survenir des effets de  mortalité. On retrouve énormément de produits chimiques dans la mer et cela altère les organismes.

Q. Quel type de polluants chimiques produisent le plus de changements?

R. Il y en a beaucoup. Et chacun d'eux crée une réaction différente. Nous sommes en contact avec un grand nombre de produits chimiques. Tous se retrouvent dans le milieu marin et nuisent aux différents organismes. Il ya la pollution industrielle, urbaine et insecticides agricoles qui affectent les écosystèmes. Il y a de nombreux polluants: les hydrocarbures aromatiques polycycliques (présents dans le pétrole ou le charbon), les plastiques, l'étain des peintures des bateaux ... et il y a de nouveaux contaminants, émergeant. Au Congrès nous avons consacré plusieurs séances aux perturbateurs endocriniens, aux substances chimiques qui agissent de la même manière que des hormones œstrogènes ou des androgènes ce qui provoque la féminisation ou la masculinisation des êtres.

Q. Y a-t-il des organismes plus vulnérables?

A. Il y en a de plus sensibles par leur composition moléculaire. Par exemple, dans le cas de l'étain de la peintures des bateaux, un élément très persistant qui est toujours utilisé, bien qu'il soit interdit. Il a un effet très important sur le système endocrinien même à des concentrations très faibles de nanogrammes par litre.  Il produit la masculinisation des mollusques gastéropodes. La femelle développe un pénis. Et cela peut conduire à sa disparition.

Q. Les changements dans l'écosystème.

A. Des changements au niveau du sexe des organismes entraînent des changements dans l'écosystème.

Q. Et comment le changement climatique affecte les organismes?

A. nous sommes responsables du changement climatique car nous le provoquons, en particulier les humains avec l'augmentation du CO2 dans l'atmosphère. Nous avons, d'une part, le réchauffement climatique. Chaque organisme est adapté à supporter un certain degré de températures. Si nous allons au delà, il ya une réaction. Certains êtres s'adaptent et d'autres doivent se déplacer. De nombreuses  espèces sont en train de se déplacer du sud vers le nord. Et bien évidemment, l'effet de l'acidification des océans, est lié au réchauffement. Cela provoque un changement de pH ou d'hypoxie ainsi qu'une diminution de l'oxygène qui provoque un accroissement des zones mortes. Cela induit également de nombreux changements dans les écosystèmes.

Q. Les êtres humains souffrent également du stress environnemental?

A. Mon travail consiste à analyser les interactions environnementales avec les organismes non humains. Mais il est évident que les réponses sont similaires dans de nombreux cas. Les molécules ou les gènes qui varient sont similaires. Nous sommes des vertébrés et nous agissons de la même façon que les autres vertébrés. Comme les poissons, par exemple. En réalité, on utilise le poisson-zèbre comme modèle pour prévoir les changements chez les êtres humains.

Q. Quel genre de changements?

R. Ce poisson et quelques autres sont utilisés comme des modèles de cancérogenèse. Il ya quelques toxiques, tels que les hydrocarbures aromatiques polycycliques, qui produisent le cancer. Cette question est étudiée chez le poisson-zèbre. Il ya deux ans," l'organisme modèle" était le rat mais il s'avère que le poisson-zèbre a d'autres avantages pour l'étude de cette maladie, de son  développement et d'autres effets nocifs.

Q. Au bout de combien de temps se produisent des changements dans les organismes soumis à un stress environnemental?

A. Tout changement dans l'environnement produit, d'une part, des modifications dans le plus bas niveau d'organisation biologique, dans les gènes. Tout changement modifie l'expression de certains d'entre eux. Cela conduit à des changements au niveau des protéines, des enzymes. Et cela amène peu à peu des variations sur les cellules et les tissus, y compris au niveau des maladies entraînant des mutations au sein des communautés et des écosystèmes. Combien de temps? Les changements dans l'expression génique sont très rapides. En une heure on peut observer certains changements. Et puis, l'échelle temporelle  se prolonge. Les modifications cellulaires peuvent survenir en quelques semaines ou quelques mois. Et si la source de stress continue, cela se traduit par des mois ou des années pour les écosystèmes.

Q. En Euskadi  des modifications sont enregistrées au niveau des êtres vivants?

R. Nous analysons nos écosystèmes depuis la fin des années 80: La réserve d'Urdaibai , l'estuaire de l' Abra, Plentzia ... Nous avons soigneusement et minutieusement  étudié les situations qui provoquent le stress chez les organismes vivant dans ces enclaves. Il y a une contamination par les hydrocarbures aromatiques, les métaux ... Il ya quelques années, nous avons observé qu'il y avait une très grande proportion  de moules hermaphrodites à Urdaibai. Nous associons ce phénomène à la présence éventuelle de perturbateurs endocriniens. Nous avons commencé des recherches et nous avons  pu démontré ce que nous avançons et  nous avons plusieurs de ces composés à Urdaibai.

Q. Et ce malgré qu'Urdaibai soit une réserve?!  

A. Il s'agit d'un cas très curieux. Il y a de faibles niveaux de polluants classiques, mais des niveaux très hauts en ce qui concerne d'autres contaminants spécifiques présents dans les produits chimiques que nous utilisons quotidiennement à la maison, puis qui sont  libéré et traité dans les usines de traitement des eaux usées. Ceci est lié à la présence de poissons qui sont de sexe masculin mais qui ont également des gamètes femelles. C'est un phénomène que nous avons observé à Urdaibai, mais aussi à l'extérieur, à Plentzia et à Pasaia. Cela dit, ces observations ont diminuées, au fil des ans, à Urdaibai. Actuellement, ils enquêtent sur les conséquences possibles de ces modifications  sur les personnes, si cela est en train d'affecter leur capacité à se reproduire.

Profil

Miren Cajaraville (San Sebastián, 1964) est professeur de biologie cellulaire à l'UPV et dirige depuis 2001, le groupe de recherche de biologie cellulaire en toxicologie environnementale. Elle parraine également le Centre Experimental de Biologie Marine et de biotechnologie (Plentzia Marine Station) et directrice de l'École de maîtrise et de doctorat de l'université publique. Elle a dirigé huit thèses de doctorat, six d'entre elles avec mention européenne et est l'auteur de deux livres. De plus elle a rédigé plus de 120 articles scientifiques dans des revues internationales.

Source: http://ccaa.elpais.com/ccaa/2012/09/04/paisvasco/1346785444_265049.html

MIREN CAJARAVILLE | Catedrática de Biología Celular de la UPV

“Hay especies que se están desplazando por el cambio climático”

Luis Mingallón Bilbao 5 SEP 2012 - 00:03 CET2

Miren Cajaraville, catedrática de Biología Celular de la UPV, participa desde el domingo en el 28 Congreso de la Sociedad Europea de Fisiología y Bioquímica Comparada, que analiza en el Bizkaia Aretoa de Bilbao cómo responden los organismos a las situaciones de estrés ambiental.

Pregunta. ¿Por qué los organismos sufren ese estrés?

Respuesta. Por el cambio climático y por la influencia de los contaminantes químicos. Estamos adaptados a unas condiciones concretas y cuando estas cambian, tenemos también que cambiar.

P. ¿Y cómo lo hacemos?

R. Cuando se producen estos cambios, se alteran las actividades enzimáticas y las proteínas de los organismos. Si con esto se puede hacer frente a esa situación, no hay consecuencias. Pero cuando el estrés aumenta, llega un momento en que la capacidad de adaptación no es suficiente, y entonces ocurren cambios patológicos en el sistema inmune, en el endocrino, en el reproductivo, en el de crecimiento… Y también puede haber efectos de mortalidad.

P. ¿Qué tipo de contaminantes químicos producen más alteraciones?

R. Hay muchísimos. Y cada uno origina una respuesta distinta. Estamos en contacto con un montón de productos químicos. Todos acaban en el medio marino y perjudican a los organismos. Hay contaminación industrial, urbana y de insecticidas agrícolas que afectan a los ecosistemas. Hay muchísimos contaminantes: los hidrocarburos aromáticos policíclicos [presentes en el petróleo o el carbón], los plásticos, el estaño de las pinturas de los barcos… Y hay contaminantes nuevos, emergentes. En el congreso hemos dedicado varias sesiones a los disruptores endocrinos, compuestos químicos que actúan como si fueran hormonas estrogénicas o androgénicas y que producen una feminización o una masculinización de los seres.

P. ¿Hay organismos más vulnerables?

R. Hay algunos más susceptibles por su composición molecular. Por ejemplo, en el caso del estaño de las pinturas de barcos, un elemento muy persistente que se sigue utilizando pese a que está prohibido, a concentraciones bajísimas de nanogramos por litro tiene un efecto muy importante sobre el sistema endocrino. Produce masculinización en los moluscos gasterópodos. Las hembras desarrollan un pene. Y esto puede provocar su desaparición.

P. Son cambios en el ecosistema.

R. Cambios en el sexo de los organismos que llevan a cambios en el ecosistema.

P. ¿Y cómo afecta a los organismos el cambio climático?

R. El cambio climático lo estamos provocando, sobre todo, los seres humanos con el aumento de CO2 en la atmósfera. Tenemos, por una parte, el calentamiento global. Cada organismo está adaptado a aguantar un rango de temperaturas. Si salimos de ahí, hay una reacción. Algunos seres se adaptan y otros tienen que desplazarse. Hay muchísimas especies que se están moviendo del sur al norte. Y luego, ligado al calentamiento, tenemos el efecto de la acidificación de los océanos, un cambio en su PH, o la hipoxia, una bajada de oxígeno que hace que crezcan las zonas muertas. Todo esto también provoca muchos cambios en los ecosistemas.

P. ¿Los seres humanos también sufrimos ese estrés ambiental?

R. Mi trabajo es analizar las interacciones del medio ambiente con los organismos no humanos. Pero por supuesto que las respuestas son, en muchos casos, similares. Las moléculas o los genes que varían son semejantes. Somos vertebrados y actuamos del mismo modo que otros vertebrados. Como los peces, por ejemplo. De hecho, el pez cebra se utiliza como modelo para predecir cambios en los seres humanos.

P. ¿Qué tipo de cambios?

R. Este pez y algunos otros se emplean como modelos de cancerogénesis. Hay algunos tóxicos, como los hidrocarburos aromáticos policíclicos, que producen cáncer. Esto se estudia en el pez cebra. Hasta hace dos años, el organismo modelo era la rata, pero resulta que el pez cebra tiene otras ventajas para el estudio de esta enfermedad, del propio desarrollo y de otro tipo de efectos dañinos.

P. ¿En cuánto tiempo se producen las alteraciones en los organismos sometidos a estrés ambiental?

R. Cualquier cambio en el medio ambiente produce, en primer lugar, alteraciones en el nivel más bajo de organización biológica, en los genes. Cambia la expresión de algunos de ellos. Esto da lugar a cambios en las proteínas, en las enzimas. Y esto poco a poco se va convirtiendo en variaciones en las células y en los tejidos, en enfermedades que provocan asimismo mutaciones en las comunidades y los ecosistemas. ¿En cuánto tiempo? Los cambios en la expresión de un gen son muy rápidos. En una hora los tienes ya en algunos. Y luego la escala temporal va alargándose. Los cambios en las células pueden ocurrir en semanas o meses. Y si la fuente de estrés continúa, esto se traslada en meses o años a los ecosistemas.

P. ¿En Euskadi están registradas alteraciones en seres vivos?

R. Llevamos desde finales de los 80 analizando nuestros ecosistemas: la reserva de Urdaibai, el estuario del Abra, Plentzia... Tenemos muy estudiadas las situaciones que provocan estrés en los organismos que viven en estos enclaves. Hay contaminación por hidrocarburos aromáticos, por metales... Hace algunos años observamos que en Urdaibai había una proporción altísima de mejillones hermafroditas. Esto lo asociábamos con la posible presencia de disruptores endocrinos. Pusimos en marcha algunos proyectos de investigación y hemos podido comprobar que es así, que tenemos varios de estos compuestos en Urdaibai.

P. ¿Pese a ser una reserva?

R. Es un caso muy curioso. Hay niveles bajos de contaminantes convencionales, pero altos de otros contaminantes específicos, presentes en productos químicos que usamos en el día a día en casa y que luego se liberan y son tratados en las depuradoras. Esto está relacionado con la presencia de peces que son machos, pero a la vez tienen gametos femeninos. Es un fenómeno que hemos observado en Urdaibai, pero también en el Abra, en Plentzia y en Pasaia. Aunque en Urdaibai han ido bajando con los años. Ahora se están investigando las consecuencias que puede tener esto para las poblaciones, si está afectando a su capacidad de reproducción.

Perfil

Miren Cajaraville (San Sebastián, 1964) es catedrática de Biología Celular por la UPV y dirige desde 2001 el grupo de investigación Biología Celular en Toxicología Ambiental. También es promotora del Centro de Biología y Biotecnología Marina Experimental (Estación Marina de Plentzia) y directora de la Escuela de Máster y Doctorado de la universidad pública. Ha dirigido ocho tesis doctorales, seis de ellas con mención europea, y es autora de dos libros de texto y de más de 120 artículos científicos en revistas internacionales.

Source: http://ccaa.elpais.com/ccaa/2012/09/04/paisvasco/1346785444_265049.html