Evaluación de la contaminación bacteriana del río alto Ubaté sobre la cepa transgénica TJ356 de Caenorhabditis elegans como bioindicador

Abstract

Debido al crecimiento de la población en las zonas urbanas, el municipio de Ubaté ha experimentado una mayor presión sobre sus recursos naturales y servicios, lo que ha provocado problemas ambientales, como la contaminación de las fuentes hídricas, afectando negativamente las actividades domésticas, agrícolas y ganaderas, que son representativas de la región. En este contexto, es fundamental evaluar la calidad microbiológica de los cuerpos de agua para comprender el impacto de la contaminación. El presente estudio tuvo como objetivo determinar el efecto de las bacterias contaminantes presentes en el Río Alto Ubaté sobre la cepa transgénica TJ356 de Caenorhabditis elegans (C. elegans), un organismo ampliamente utilizado como bioindicador de toxicidad. Se aislaron bacterias potencialmente patógenas, entre ellas Escherichia coli (E. coli) y Acinetobacter lwoffii (A. lwoffii), procedentes del punto denominado “El Guacal”, una zona afectada por vertimientos domésticos, actividades agropecuarias e industriales. Posteriormente, se evaluaron los efectos de estos microrganismos sobre la cepa transgénica C. elegans TJ356, observándose una disminución significativa en la longevidad y en la capacidad reproductiva de los nematodos alimentados con estas bacterias, en comparación con el control alimentado con E. coli OP50. Al evaluar la producción de especies reactivas de oxígeno (ROS) se mantuvo baja, lo que sugiere la existencia de mecanismos de toxicidad independientes del estrés oxidativo. Asimismo, se evidenció una translocación nuclear diferencial de DAF-16, activada por A. lwoffii pero no por E. coli, lo que refleja la complejidad de la regulación de este factor y la influencia de señales específicas del patógeno en la activación de rutas de respuesta en el nematodo. Estos resultados confirman el valor de C. elegans TJ356 como modelo bioindicador sensible, capaz de detectar alteraciones fisiológicas y citotóxicas derivadas de la exposición a bacterias ambientales. Este enfoque promueve el desarrollo de herramientas complementarias de vigilancia ecotoxicológica en fuentes hídricas, contribuyendo a una evaluación integral del riesgo ambiental y sanitario. El uso de modelos biológicos como C. elegans podría integrarse a programas de monitoreo para fortalecer la toma de decisiones en la gestión sostenible del recurso hídrico.

Due to rapid urban population growth, the municipality of Ubaté has faced increasing pressure on its natural resources and public services, leading to serious environmental challenges such as the contamination of water sources. This pollution has negatively affected domestic, agricultural, and livestock activities, which are central to the region’s economy and culture. In this context, assessing the microbiological quality of water bodies is essential to understand the scope and impact of contamination. The present study aimed to evaluate the effects of contaminant bacteria from the Alto Ubaté River on the transgenic strain TJ356 of Caenorhabditis elegans (C. elegans), a well-established bioindicator of toxicity. Potentially pathogenic bacteria, including E. coli and A. lwoffii were isolated from a site known as “El Guacal,” an area impacted by domestic, agricultural, and industrial discharges. The effects of these microorganisms on transgenic C. elegans TJ356 were subsequently examined, revealing a significant reduction in both longevity and reproductive capacity in nematodes exposed to these bacteria compared to controls fed with E. coli OP50. Reactive oxygen species (ROS) levels remained low, suggesting the involvement of toxicity mechanisms independent of oxidative stress. Moreover, differential nuclear translocation of the transcription factor DAF-16 was observed, being activated by A. lwoffii but not by E. coli. This finding underscores the complexity of DAF-16 regulation and highlights the role of pathogen-specific signals in modulating nematode stress responses. These results validate C. elegans TJ356 as a sensitive bioindicator model, capable of detecting physiological and cytotoxic alterations resulting from exposure to environmental bacteria. This approach supports the development of complementary ecotoxicological monitoring tools for water sources, contributing to a more comprehensive assessment of environmental and public health risks. Incorporating biological models such as C. elegans into monitoring programs could strengthen decision-making processes for the sustainable management of water resources.