Materia
Biomarcadores Celulares y Moleculares
Datos generales de la materia
- Modalidad
- Presencial
- Idioma
- Inglés
Descripción y contextualización de la asignatura
Especialización en toxicología ambiental, hincapié en biología celular/molecular. Visión global/actual de problemas medioambientales y utilización de las respuestas celulares/moleculares como señales de alerta temprana (biomarcadores) de la salud de los ecosistema en la evaluación de la contaminación.Competencias
Denominación | Peso |
---|---|
Que el estudiante conozca y comprenda los mecanismos de incorporación de catión en las células, así como las estrategias celulares para desintoxicar y/o aislar las concentraciones tóxicas de metales fisiológicos y metales xenobióticos, dependiendo de las características y especiación de los metales. | 15.0 % |
Que el estudiante conozca y cmprenda las respuestas celulares y moleculares a la polución a través de xenobióticos orgánicos, incluyendo su biotransformación, su implicación en la generación oxirradical, así como los mecanismos y estrategias de la adaptación celular y molecular. | 20.0 % |
Que el alumno conozca y comprenda las vías celulares y moleculares que dan lugar a ADN genotóxico y no genotóxico provocado por tóxicos. | 20.0 % |
Que el alumno reconozca lla importancia de los efectos contaminantes sobre la señalización celular y la homeostasis del sistema endocrino, con énfasis en los efectos ecológicamente relevantes en la reproducción | 15.0 % |
Que el estudiante comprenda las implicaciones de los cambios a nivel celular y molecular en el estado general de salud de los individuos y las poblaciones naturales, con el objetivo de lograr una explotación racional y sostenible de los recursos naturales | 15.0 % |
Entender las razones del uso de respuestas celulares y moleculares a agentes contaminantes en el control ambiental y la evaluación de riesgos ambientales, incluyendo las limitaciones y desafíos del enfoque. Papel de la toxicogenómica y proteómica emergentes en el descubrimiento de nuevos biomarcadores. | 15.0 % |
Tipos de docencia
Tipo | Horas presenciales | Horas no presenciales | Horas totales |
---|---|---|---|
Magistral | 20 | 30 | 50 |
Seminario | 4.5 | 10 | 14.5 |
P. Laboratorio | 13 | 16 | 29 |
P. Ordenador | 2 | 3 | 5 |
Taller Ind. | 0.5 | 1 | 1.5 |
Actividades formativas
Denominación | Horas | Porcentaje de presencialidad |
---|---|---|
Actividades de evaluación | 5.0 | 20 % |
Exposición de trabajos | 15.0 | 26 % |
Prácticas y seminarios | 25.0 | 40 % |
Teoría | 55.0 | 40 % |
Sistemas de evaluación
Denominación | Ponderación mínima | Ponderación máxima |
---|---|---|
Asistencia y Participación | 15.0 % | 15.0 % |
Examen escrito | 30.0 % | 30.0 % |
Informes/Memoria de Prácticas | 25.0 % | 25.0 % |
Realización y presentación de trabajos e informes | 30.0 % | 30.0 % |
Resultados del aprendizaje de la asignatura
Al finalizar el curso los y las estudiantes deberían comprender los efectos que causan los contaminantes metálicos y orgánicos, así como otras fuentes de estrés ambiental, a nivel celular y molecular.Al finalizar el curso los y las estudiantes deberían comprender las ventajas y limitaciones que tiene la aproximación basada en biomarcadores para la evaluación del estado de salud de los ecosistemas.
Convocatoria ordinaria: orientaciones y renuncia
La renuncia a la convocatoria de evaluación se rige por la Normativa de de Gestión de Másteres Universitarios (BOPV del 20 de junio de 2022) y se ha de comunicar a la comisión académica del master y al profesorado responsable de la asignatura.Convocatoria extraordinaria: orientaciones y renuncia
Condiciones de evaluación a discutir con el profesorado.La renuncia a la convocatoria de evaluación se rige por la Normativa de de Gestión de Másteres Universitarios (BOPV del 20 de junio de 2022) y se ha de comunicar a la comisión académica del master y al profesorado responsable de la asignatura.
Temario
CLASES TEÓRICAS:1.- Introducción a los biomarcadores celulares y moleculares de la contaminación: ejemplos y aplicaciones en los programas de seguimiento .
2.- Biomarcadores y bioensayos para contaminantes ambientales con capacidad de disrupción endocrina.
3.- Técnicas para medir los biomarcadores celulares y moleculares.
4.- Toxicidad de los contaminantes metálicos en relación con los procesos de acumulación y almacenamiento celular.
5.- Métodos alternativos in vitro en el desarrollo de biomarcadores.
6.- Generación de oxirradicales y estrés oxidativo en los organismos marinos.
7.- Mecanismos de proliferación de peroxisomas inducida por contaminantes y aplicación como biomarcador en la evaluación de la contaminación ambiental.
8.- Biotransformación de xenobióticos orgánicos.
9.- Alteraciones lisosómicas como indicadores de daños celulares de origen tóxico.
10.- Biomarcadores para la evaluación de daños en el ADN producido por contaminantes.
11.- Desafíos para el uso de biomarcadores en el control ambiental y la evaluación de riesgos.
PRÁCTICAS DE LABORATORIO:
1.- Biomarcadores de exposición a metales.
2.- Biomarcadores lisosómicos.
3.- Evaluación de la genotoxicidad.
4.- Observación microscópica de biomarcadores citoquímicos.
SEMINARIOS:
1.- Aplicación de biomarcadores a casos prácticos.
Bibliografía
Bibliografía básica
LIBROS Y DIRECTRICESBraunbeck T, Hinton DE, Streit D (Eds.) (1998) Fish ecotoxicology. Birkhäuser Verlag, Basel.
Cajaraville, M.P. (ed.) (1995) Cell Biology in Environmental Toxicology. University of the Basque Country Press Service, Bilbo.
ICES (2004) Biological monitoring: General guidelines for quality assurance. In: Rees H (Ed.). ICES Techniques in Marine Environmental Sciences, No. 32. pp 44.
ICES (2005) Report of the Working Group on Biological Effects of Contaminants (WGBEC), 18-22 April 2005, Reykjavik, Iceland. ICES CM 2005/E: 08. pp 94.
Lawrence AJ, Hemingway KL (2003) Effects of pollution on fish. Blacwell Science Ltd., Oxford.
Stanley L (2014) Molecular and Cellular Toxicology: An Introduction. John Wiley & Sons, Inc.
UNEP/RAMOGE (1999) Manual on the biomarkers recommended for the MED POL biomonitoring programme. UNEP, Athens. pp. 39.
ARTÍCULOS SELECCIONADOS DEL GRUPO BCTA
Apraiz I, Cajaraville MP, Cristobal S (2009) Peroxisomal proteomics: biomonitoring in mussels after the Prestige's oil spill. Mar Pollut Bull. 58: 1815-1826
Bilbao E, Raingeard D, Díaz de Cerio O, Ortiz-Zarragoitia M, Ruiz P, Izagirre U, Orbea A, Marigómez I, Cajaraville MP, Cancio I (2010) Effects of exposure to Prestige-like heavy fuel oil and to perfluorooctane sulfonate on conventional biomarkers and target gene transcription in the thicklip grey mullet Chelon labrosus. Aquat Toxicol. 98: 282-296.
Cajaraville MP, Bebianno MJ, Blasco J, Porte C, Sarasquete C, Viarengo A (2000) The use of biomarkers to assess the impact of pollution in coastal environments of the Iberian Peninsula: a practical approach. Sci. Tot. Environ. 247: 295-311.
Cajaraville MP, Cancio I, Ibabe A, Orbea A (2003) Peroxisome proliferation as a biomarker in environmental pollution assessment. Micros. Res. Tech. 61: 191-202.
Cajaraville MP, Ortiz-Zarragoitia M (2006) Specificity of the peroxisome proliferation response in mussels exposed to environmental pollutants. Aquat Toxicol. 78 Suppl 1: S117-123. Erratum in: Aquat Toxicol. 2007;81: 232.
de los Ríos A, Pérez L, Ortiz-Zarragoitia M, Serrano T, Barbero MC, Echavarri-Erasun B, Juanes JA, Orbea A, Cajaraville MP (2013) Assessing the effects of treated and untreated urban discharges to estuarine and coastal waters applying selected biomarkers on caged mussels. Mar Pollut Bull. 77: 251-265.
Garmendia L, Soto M, Ortiz-Zarragoitia M, Orbea A, Cajaraville MP, Marigómez I (2011) Application of a battery of biomarkers in mussel digestive gland to assess long-term effects of the Prestige oil spill in Galicia and Bay of Biscay: correlation and multivariate analysis. J Environ Monit. 13: 933-942.
Goksøyr A, Arukwe A, Larsson J, Cajaraville MP, Hauser L, Nilsen BM, Lowe D, Matthiessen P (2003) Chapter 3: Molecular/cellular processes and the impact on reproduction. In: Lawrence AJ, Hemingway KL (Eds.), Effects of pollution on fish. Blacwell Science Ltd., Oxford, pp. 179-220.
Katsumiti A, Arostegui I, Oron M, Gilliland D, Valsami-Jones E, Cajaraville MP (2016) Cytotoxicity of Au, ZnO and SiO2 NPs using in vitro assays with mussel hemocytes and gill cells: relevance of size, shape and additives. Nanotoxicology 10:185-193.
Katsumiti A, Gilliland D, Arostegui I, Cajaraville MP (2015) Mechanisms of toxicity of Ag nanoparticles in comparison to bulk and ionic Ag on mussel hemocytes and gill cells. PLoS ONE 10:e0129039.
Jimeno-Romero A, Oron M, Cajaraville MP, Marigómez I, Soto M (2016) Nanoparticle size and combined toxicity of TiO2 and DSLS (surfactant) contribute to lysosomal responses in digestive cells of mussels exposed to TiO2 nanoparticles. Nanotoxicology, 10: 1168-1176.
Jimeno-Romero A, Bilbao E, Izagirre U, Cajaraville MP, Marigómez I, Soto M (2017) Digestive cell lysosomes as main targets for Ag accumulation and toxicity in marine mussels, Mytilus galloprovincialis, exposed to maltose-stabilised Ag nanoparticles of different sizes. Nanotoxicology, 11: 168-183.
Lacave JM, Fanjul Á, Bilbao E, Gutierrez N, Barrio I, Arostegui I, Cajaraville MP, Orbea A (2017) Acute toxicity, bioaccumulation and effects of dietary transfer of silver from brine shrimp exposed to PVP/PEI-coated silver nanoparticles to zebrafish. Comp Biochem Physiol, Part C. DOI: 10.1016/j.cbpc.2017.03.008
Lekube X, Izagirre U, Soto M, Marigómez I (2014) Lysosomal and tissue-level biomarkers in mussels cross-transplanted among four estuaries with different pollution levels. Sci Total Environ. 472: 36-48
Marigómez I, Garmendia L, Soto M, Orbea A, Izagirre U, Cajaraville MP (2013) Marine ecosystem health status assessment through integrative biomarker indices: a comparative study after the Prestige oil spill "Mussel Watch". Ecotoxicology 22: 486-505.
Marigómez I, Soto M, Cajaraville MP, Angulo E, Giamberini L (2002) Cellular and subcellular distribution of metals in molluscs. Micros. Res. Technol. 56: 358-392.
Bibliografía de profundización
ARTÍCULOS SELECCIONADOS DEL GRUPO BCTA (cont)Marigómez I, Soto M, Orbea A, Cancio I, Cajaraville MP (2004) Chapter 14: Biomonitoring of environmental pollution along the Basque coast, using molecular, cellular and tissue-level biomarkers: an integrative approach. In: Oceanography and Marine Environment of the Basque Country, Borja A, Collins M (Eds.). Elsevier Oceanography series nº 70, Elsevier, Amsterdam, pp 335-364.
Marigómez I, Zorita I, Izagirre U, Ortiz-Zarragoitia M, Navarro P, Etxebarria N, Orbea A, Soto M, Cajaraville MP (2013) Combined use of native and caged mussels to assess biological effects of pollution through the integrative biomarker approach. Aquat Toxicol. 136-137: 32-48.
Orbea A, Cajaraville MP (2006) Peroxisome proliferation and antioxidant enzymes in transplanted mussels of four basque estuaries with different levels of polycyclic aromatic hydrocarbon and polychlorinated biphenyl pollution. Environ Toxicol Chem. 25: 1616-1626.
Porte C, Janer G, Lorusso LC, Ortiz-Zarragoitia M, Cajaraville MP, Fossi MC, Canesi L (2006) Endocrine Disruptors in marine organisms: approaches and perspectives. Comp. Biochem. Physiol. 143: 303-315.
Puy-Azurmendi E, Ortiz-Zarragoitia M, Villagrasa M, Kuster M, Aragón P, Atienza J, Puchades R, Maquieira A, Domínguez C, López de Alda M, Fernandes D, Porte C, Bayona JM, Barceló D, Cajaraville MP (2013) Endocrine disruption in thicklip grey mullet (Chelon labrosus) from the Urdaibai Biosphere Reserve (Bay of Biscay, Southwestern Europe). Sci Total Environ. 443: 233-244.
Ruiz P, Díaz S, Orbea A, Carballal MJ, Villalba A, Cajaraville MP (2013) Biomarkers and transcription levels of cancer-related genes in cockles Cerastoderma edule from Galicia (NW Spain) with disseminated neoplasia. Aquat Toxicol.136-137: 101-111.