Sobre el projecte

Resum del projecte

Els riscs alimentaris associats amb les ciguatoxines: seguiment i supervisió de les toxines marines i organismes productors de toxines als ecosistemes marins (CIGUARISK)

La ciguatera és una intoxicació alimentària produïda pel consum de peixos marins que contenen ciguatoxines (CTX), unes potents neurotoxines principalment presents en les aigües del tròpic i subtròpic, i que causen símptomes generals, digestius, cardíacs i neurològics, aquests poden perdurar durant mesos. Les CTXs són produïdes per dinoflagel·lats dels gèneres Gambierdiscus i Fukuyoa i es transfereixen i transformen a través de les xarxes tròfiques arribant als consumidors.
Recentment Gambierdiscus spp. ha estat descrit com un component probablement autòcton de les comunitats de microalgues bentòniques a les Illes Canàries (IC), la qual cosa suggeriria que aquest gènere no és un taxó recentment introduït. El canvi climàtic pot contribuir a augmentar les densitats de les poblacions. Des de l’any 2004 han aparegut diferents casos de ciguatera a les IC i a Madeira.

D’altra banda, a la Mediterrània, no existeixen proves convincents de casos de ciguatera, si bé s’ha descrit la presència de Gambierdiscus spp. a Creta, Xipre i a les Illes Balears (IB). No obstant això, se sap poc sobre la diversitat, distribució i toxicitat d’aquests dinoflagel·lats a la Mediterrània.
Aquestes dues regions temperades, les IB amb presència de Gambierdiscus però sense ciguatera, i les IC amb presència de Gambierdiscus i casos de ciguatera, ofereixen una oportunitat única per avaluar els factors associats al desenvolupament de la ciguatera, en un entorn que evoluciona com a resultat de l’ canvi climàtic.

Hi ha una gran diversitat de CTXs: es coneixen c. 20 anàlegs amb diferents propietats toxicològiques. L’anàlisi de les CTXs suposa un repte considerable ja que i) l’eficàcia dels mètodes d’extracció de les CTXs poden variar no només en funció de l’espècie de peix sinó també de el teixit que es analitzi i ii) els nivells de les CTXs observats en mostres de peixos són típicament molt baixos.

L’objectiu principal d’CIGUARISK és fer una avaluació de el risc de la ciguatera per poder així protegir el consumidor i assessorar els sectors d’aqüicultura i pesca. Per això, és indispensable determinar l’abundància i distribució espai-temporal de les espècies de Gambierdiscus / Fukuyoa, així com la quantitat i composició de les CTXs que produeixen i com aquestes es transformen en les xarxes tròfiques. Per aconseguir això, es combinaran mostrejos de camp, cultius i anàlisis genètics de Gambierdiscus spp. i Fukuyoa spp. amb la caracterització de les CTX caracteritzaran (per exemple, identitat i toxicitat) en els Gambierdiscus spp i en altres components de les xarxes tròfiques per veure com s’acumulen aquestes toxines i com canvien els seus perfils i toxicitats a mesura que es transfereixen al llarg de la cadena tròfica (d’algues a herbívors / omnívors, i d’aquests a carnívors i altres organismes marins). L’absorció i les conversions de les CTXs en els peixos s’examinarà a través d’experiments dietètics controlats. Finalment, es construirà un model integrat d’avaluació dels riscos que predigui quan poden donar-se episodis de ciguatera.

Resum del subprojecte 1

La dinàmica espai-temporal de les microalgues productores de ciguatoxines als ecosistemes marins i la transferència de ciguatoxines a través de la xarxa tròfica (CIGUATROFIC)

La intoxicació alimentària per ciguatera (CFP), principalment tropical, està causada pel consum de peix que conté ciguatoxines (CTXs). Els dinoflagel·lats bentònics, Gambierdiscus i Fukuyoa produeixen CTXs que són transferides a través de les xarxes tròfiques. El 2004, es va informar sobre el primer brot autòcton de ciguatera a les costes europees, exactament a les Illes Canàries (IC) després del consum d’una cerviola (Seriola dumerili). Fins al moment, s’han descrit cinc espècies de Gambierdiscus a les IC. A la Mediterrània, no s’han confirmat casos de ciguatera, però s’ha descrit la presència de Gambierdiscus i Fukuyoa a Xipre, Creta i les Illes Balears (IB). El mar Mediterrani, és una de les regions més afectades per l’augment de les temperatures que acompanyen el canvi climàtic, el que fa que aquesta regió sigui més adequada per a les espècies tropicals. Per tant, hi ha una necessitat urgent d’investigar la distribució espai-temporal de Gambierdiscus i Fukuyoa per definir les possibles ubicacions de risc de ciguatera en les dues àrees d’estudi (IC i IB) i estimar l’escala de temps probable per a la seva aparició, i comprendre com es transformen les CTXs a través de les xarxes tròfiques. Les comparacions entre IC i IB són particularment informatives de el risc de ciguatera ja que els organismes productors de CTXs són presents en ambdues àrees, però la ciguatera actualment només s’ha detectat en CI.

La presència de CTXs en la carn de peixos de nivell tròfic superior, particularment un dels anàlegs més tòxics (CTX-1B), s’explica com a resultat de el consum de Gambierdiscus per peixos herbívors i peixos omnívors que al seu torn són consumits per peixos carnívors . El subp. 1, CIGUATROFIC, se centra en on i quan són presents els dinoflagel·lats productors de CTXs, què controla el seu creixement, els seus perfils de CTXs i com aquests perfils canvien a través de les xarxes tròfiques. Les distribucions espaials de Gambierdiscus i Fukuyoa a IB i IC s’estudiaran i quantificaran mitjançant recomptes microscòpics i tècniques moleculars (seqüenciació Sanger i ADN metabarconding). La identificació a nivell molecular és necessària ja que la toxicitat de les espècies de Gambierdiscus varia considerablement i la distinció a nivell d’espècie a partir de la morfologia no és possible o de el tot fiable. En alguns llocs clau, on les abundàncies de Gambierdiscus siguin elevades, s’han de determinar també les distribucions temporals i en profunditat.

Les CTXs produïdes pels dinoflagel·lats es caracteritzaran i compararan amb les presents en els peixos i altres organismes per determinar com canvia la composició i la toxicitat de les CTXs durant el seu pas a través de les xarxes tròfiques. Les CTXs s’analitzaran mitjançant assajos cel·lulars i cromatografia líquida acoblada a espectrometria de masses (LC-MS) per confirmar la presència, identificació dels anàlegs de CTXs i les quantitats de cada CTX present. Aquesta caracterització de les CTXs en els diferents nivells de la xarxa tròfica ajudarà a comprendre la transformació i la biomagnificació de les toxines i la seva toxicitat en la xarxa tròfica. La informació d’estudis espai-temporals dels dinoflagel·lats, i les anàlisis de toxines en organismes marins s’integraran per desenvolupar un model predictiu de la ciguatera.

Resum del subprojecte 2

La ciguatoxina a la xarxa tròfica: un estudi controlat de la bioacumulació en productes de la mar (CIGUAFOOD)

Les toxines marines emergents constitueixen un problema de primer ordre mundial que implica la seguretat alimentària dels productes de la Pesca i l’Aqüicultura. Canàries és una de les regions on es constata un notable increment de la presència de ciguatoxina i altres derivats anàlegs en peixos i casos d’intoxicacions humanes de ciguatera, pel que representa un magnífic laboratori per centrar aquest estudi. Són diverses les toxines que pertanyen a aquesta família i poden vehicular-les fins al consumidor. D’altra banda, aquestes toxines produeixen un efecte bioacumulatiu a la cadena tròfica, de què es desconeix el seu mecanisme precís, la manera en què afecta els perfils toxínics, i com aquests perfils podrien influir en la seva capacitat tòxica en cada una de les baules de la cadena.

En aquest subprojecte pretenem obtenir nous cultius de Gambierdiscus, aïllant de mostrejos rutinaris en punts concrets (hotspots) per a la seva incorporació al Banc Espanyol d’Algues (BEA) després de la seva identificació morfològica i genètica, així com millorar la taxa de creixement i producció de biomassa d’aquesta microalga, principal handicap contra l’avanç del coneixement de la participació d’aquest gènere com a responsable inicial de les intoxicacions en humans. Amb aquests cultius es realitzarà un estudi dels seus perfils toxínics, i la que es seleccioni en aquesta fase es farà servir en els experiments de bioacumulació.

D’altra banda, els possibles organismes vectors de la ciguatera podrien ser diversos, i a hores d’ara desconeguts amb exactitud, al no existir estudis que demostrin la procedència exacta d’aquestes espècies i la correspondència amb els vectors de transmissió d’aquesta malaltia. En aquest projecte pretenem determinar les possibles espècies que actuen com a vectors de la ciguatera en els diferents nivells tròfics, analitzant peixos i equinoderms recollits en els mateixos punts descrits en l’apartat anterior (hotspots), que a causa de la seva alimentació a base d’algues, ja sigui de forma exclusiva com a única font d’alimentació, o associada amb petits peixos i / o crustacis, siguin susceptibles d’acumular ciguatoxina, per posteriorment investigar altres espècies que actuen en altres nivells de la cadena alimentària, arribant als grans predadors, principals responsables de les intoxicacions en l’espècie humana.

En aquest subprojecte també pretenem estudiar els efectes de la bioacumulació d’aquestes toxines en els peixos, mitjançant assajos d’exposició a la toxina en animals experimentals, utilitzant la seva alimentació amb cultius de microalgues tòxiques seleccionades durant el projecte i, paral·lelament, alimentant-los amb carn de peix prèviament identificada i quantificada amb una quantitat (ng/g) de ciguatoxina. Aquests assajos ens ajudaran a conèixer millor la cinètica de la bioacumulació de les toxines en els peixos. Tot això redundarà en un major coneixement i assessorament al sector de la producció aqüícola i pesquera, i per tant, protegir el consumidor en relació a les toxines marines i nous riscos potencials.