Muestreos pasivos para contaminantes neurotóxicos

Dentro de las áreas de análisis de contaminantes químicos en aguas y de optimización de gestión de los tratamientos en EDARS, el proyecto CHEMIPARK, liderado por el Dr. Cristian Gómez Canela del Grupo de Ingeniería y Simulación de Procesos Ambientales – GESPA de IQS, ha recibido financiación (PID2023-148502OB-C22) dentro del Plan Estatal del Ministerio de Ciencia, Innovación y Universidades – Agencia Estatal de Investigación, cofinanciado por la Unión Europea, como Proyecto de Generación de Conocimiento 2023 – Ciencias y tecnologías medioambientales.

CHEMIPARK tiene como objetivo el desarrollo y validación de metodologías de muestreo pasivo para la detección de contaminantes ambientales y toxinas, especialmente aquellos con efectos neurotóxicos en los organismos vivos, así como sus respuestas metabolómicas y transcriptómicas en organismos acuáticos.

La exposición a mezclas complejas de productos químicos naturales y sintéticos amenaza seriamente los recursos hídricos y, en consecuencia, la salud de los seres vivos, a través de la ingestión o del contacto en piel. Además de la complejidad de su composición y diversidad, algunos de estos contaminantes suelen estar presentes a niveles de trazas (como son los productos farmacéuticos y cosméticos). La complejidad de las muestras de agua y la distribución química específica en tiempo y lugar hace que los análisis no dirigidos de contaminantes tóxicos sean esenciales para supervisar la calidad del agua, siendo el muestreo – puntual o pasivo – un elemento clave para la detección y cuantificación de estos contaminantes. El muestreo pasivo ofrece una perspectiva integrada en el tiempo y una mayor sensibilidad, lo que lo hace adecuado para el monitoreo a largo plazo y la detección de contaminantes a baja concentración.

En el grupo GESPA, el Dr. Cristian Gómez tiene amplia experiencia en la utilización de este tipo de muestreos para contaminantes presentes en agua, con diversas colaboraciones con el Instituto de Diagnóstico Ambiental y Estudios del Agua (IDAEA – CSIC), como el proyecto PrecisionERA. Ahora, en una nueva colaboración, estos investigadores realizarán estudios sobre los efectos producidos en organismos acuáticos por contaminantes ambientales y que puedan derivar en enfermedades que afectan al sistema nervioso central, como es la enfermedad del Parkinson. Los estudios de toxicología se llevarán a cabo en el IDAEA, utilizando los modelos de Daphna magna y pez cebra – Danio rerio.

Por su parte, desde el proyecto CHEMIPARK los investigadores de IQS llevarán a cabo, los aspectos que se refieren al muestreo pasivo y a los análisis químicos de los contaminantes neurotóxicos. Concretamente, los objetivos del proyecto CHEMIPARK son:

• En primer lugar, desarrollar nuevas técnicas de análisis de contaminantes neuroactivos emergentes, basadas en inyección directa para una menor manipulación de las muestras, sin perder sensibilidad  en el procedimiento analítico.
• Establecer nuevas estrategias de muestreo pasivo en salidas de EDAR y aguas de potabilizadoras, similar a las desarrolladas previamente en el proyecto PrecisionERA. Con ello, se busca realizar un muestreo completo de contaminantes emergentes y persistentes presentes en el agua regenerada, superficial y potable, como son fármacos, PFAs, PCBs o cianotoxinas.
• Finalmente, se evaluarán las respuestas de los organismos frente a estos contaminantes y los cambios en el metaboloma y en el transcriptoma.

Los procedimientos analíticos se optimizarán mediante la utilización de la instrumentación analítica avanzada de UHPLC-MS/MS (QTOF X500B, QTRAP® 7500 i ZenoTOF 7600), instalada en el IQS-SCIEX Demo Lab. Estos equipos permiten la determinación y cuantificación tanto de los contaminantes presentes en las muestras de agua, como de sus metabolitos en posteriores análisis de las muestras biológicas, con un nivel de sensibilidad muy elevado.