Abstract
Este estudio representa el primer caso documentado de contaminación por nanopartículas de TiO2 en ríos chilenos, marcando un avance importante en la comprensión de la distribución de nanodesechos y sus efectos a nivel global. Al analizar cuatro ubicaciones, incluido un punto de salida de una planta de tratamiento de aguas residuales durante el verano, invierno y primavera, se revelaron concentraciones variables de nanopartículas de TiO2, con un rango entre 17,6 µg L−1 en verano y 22,9 µg L−1 en primavera en secciones río abajo. Se utilizó microscopía electrónica de transmisión para caracterizar las nanopartículas, observando tamaños entre 10 y 206 nm. Un detector EDS confirmó proporciones de titanio entre el 4,84 % y el 20,35 % en peso seco. Las nanopartículas de TiO2, principalmente en formas de Rutilo y Anatasa, destacan una presencia ambiental significativa, especialmente en áreas con baja densidad de población. Los hallazgos subrayan la necesidad urgente de concienciación internacional y monitoreo rutinario de nanodesechos, abogando por acciones preventivas en la producción de nanomateriales y estrategias de gestión adaptativas acordes a los cambios ambientales.
Respuestas toxicológicas de genes fotosintéticos en Chlorella vulgaris expuestos a concentraciones ambientalmente relevantes de nanopartículas de TiO 2
Abstract
Las nanopartículas diseñadas se liberan cada vez más en entornos acuáticos, lo que aumenta las preocupaciones sobre sus efectos en los productores primarios. Las nanopartículas de dióxido de titanio (TiO 2 NP), uno de los nanomateriales más utilizados, se detectan con frecuencia en bajas concentraciones en aguas superficiales. Aquí, investigamos el impacto de las concentraciones de TiO 2 NP ambientalmente relevantes (1,1–17,6 µg/L) en la microalga de agua dulce Chlorella vulgaris combinando bioensayos estandarizados de inhibición del crecimiento con análisis transcripcional de genes relacionados con la fotosíntesis. Los cultivos se expusieron durante 72 h siguiendo OECD TG 201, y se determinaron la densidad celular, el factor de crecimiento (GF) y la tasa de crecimiento específica (µ) para validar la confiabilidad del bioensayo. La expresión génica de seis genes fotosintéticos ( atpB , psaA , psaB , psaD , psbA y rbcL ) se cuantificó por RT-qPCR y se normalizó contra 18S rRNA. Los análisis estadísticos incluyeron las pruebas de Shapiro-Wilk y Levene, seguidas de un ANOVA unidireccional con correcciones post hoc T3 de Bonferroni o Dunnett. Los resultados mostraron una respuesta de crecimiento hormético, con estimulación a concentraciones intermedias de NP y ausencia de inhibición a la dosis más alta. A nivel molecular, rbcL se reprimió significativamente a concentraciones de 1,1–4,4 µg/L, mientras que psaA y psaD se sobreexpresaron a concentraciones de 8,8–17,6 µg/L, lo que indica un refuerzo compensatorio del fotosistema I. Estas trayectorias transcripcionales divergentes demuestran que los criterios de valoración moleculares revelan efectos subletales no evidentes únicamente a partir de los recuentos celulares. En general, este estudio destaca el potencial de los genes relacionados con la fotosíntesis como biomarcadores tempranos para detectar el estrés inducido por nanopartículas en productores primarios acuáticos.