Evaluación de la toxicidad en adultos y embriones de pez cebra de Danio rerio inducida por difenilhidantoína

Abstract

La fenitoína (PHE) es un fármaco antiepiléptico ampliamente utilizado en la práctica clínica desde hace unos 80 años. Se utiliza principalmente en el tratamiento de las convulsiones tónico-clónicas y parciales. El consumo generalizado de este fármaco en todo el mundo ha hecho que la PHE se introduzca en las masas de agua. Varios estudios han informado de la presencia de fenitoína (PHE) en efluentes de plantas de tratamiento de aguas residuales, efluentes hospitalarios, aguas superficiales e incluso agua potable. Sin embargo, son escasos los estudios publicados sobre los efectos tóxicos de la PHE a concentraciones ambientalmente relevantes en los organismos acuáticos, lo que motivó el presente estudio en una especie no objetivo como Danio rerio. Se evaluó la toxicidad de PHE de 12 a 96 horas después de la fecundación en embriones de Danio rerio a concentraciones ambientalmente relevantes (25 a 1500 ngL-1). Tanto en el grupo de control como en el sistema de 0.05% de DMSO, no se observaron malformaciones, todos los embriones se desarrollaron normalmente después de 96 horas. La gravedad y la frecuencia de las malformaciones aumentaron con el incremento de la concentración de PHE en comparación con los embriones del grupo de control. Las malformaciones observadas incluyeron retraso en el desarrollo, hipopigmentación, miscelánea (más de una malformación en el mismo embrión), modificación en la estructura de la corda, malformación de la cola y deformación del saco vitelino. En cuanto a los biomarcadores de estrés oxidativo en los embriones expuestos, se observó un aumento del grado de peroxidación lipídica, de la carbonilación de las proteínas y del contenido de hidrópicos (p < 0.05) con respecto al grupo control. Además, se observó un aumento significativo (p < 0.05) de las enzimas antioxidantes (SOD, CAT y GPx) a bajas concentraciones de exposición, con una disminución de la actividad enzimática a altas concentraciones. Además, se evaluó el efecto de tres concentraciones de PHE, seleccionadas por su relevancia ambiental (25, 282 y 1500 ngL-1), sobre los parámetros de comportamiento, utilizando la prueba “Novel Tank Test”. También se buscó determinar si estas concentraciones de PHE pueden perjudicar la actividad de la acetilcolinesterasa (AChE) y el estado oxidativo en el cerebro de adultos de Danio rerio. Las respuestas conductuales sugirieron un efecto ansiolítico en los organismos expuestos a PHE, observado principalmente en los organismos expuestos a 1500 ngL-1, con una disminución significativa de la movilidad de los peces (p < 0.001) y un aumento significativo de la actividad en la parte superior del tanque (p < 0.001). Además de la alteración del comportamiento, los peces expuestos a PHE también mostraron un aumento significativo de los niveles de peroxidación lipídica, hidroperóxidos y contenido de carbonilo proteico en comparación con el grupo de control (p< 0.001). Además, se observó un aumento significativo (p < 0.001) de los niveles de AChE en el cerebro de los peces expuestos a 282 y 1500 ngL-1. Los resultados obtenidos en el presente estudio sugieren que la PHE es un teratógeno potencial y puede causar estrés oxidativo en embriones de Danio rerio expuestos a concentraciones ambientalmente relevantes. A su vez, la fenitoína genera neurotoxicidad en los adultos de pez cebra expuestos a concentraciones ambientalmente relevantes.