“Sóc de les que pensa que la ciència posseeix una gran bellesa. … · 2015-06-10 · Edat...
Transcript of “Sóc de les que pensa que la ciència posseeix una gran bellesa. … · 2015-06-10 · Edat...
Marruneta
“Sóc de les que pensa que la ciència
posseeix una gran bellesa. Un científic al
seu laboratori no només és un tècnic: és
també un nen col·locat davant fenòmens
que l’impressionen com un conte de fades”.
Marie Curie
Agraïments Primer de tot i per suposat vull donar les gràcies a la meva família per tot el suport,
ànims i entusiasme que m’han transmès durant aquests mesos.
Després, a la meva tutora. - , moltíssimes gràcies per proposar-me aquest tema tan
apassionant i per ajudar-me en tot el que has pogut i més.
Per altra banda, agraeixo profundament la col·laboració de {aquella persona que em
va subministrar les substàncies necessàries per la part pràctica} ja que sense la seva
aportació clau el treball no s’hagués pogut realitzar.
Per descomptat, haig de donar les gràcies a l’escola i els professors per la implicació i
l’interès que ha manifestat en tot moment així com per deixar-me utilitzar les
instal·lacions i material del col·legi per dur a terme determinades pràctiques del treball.
Per últim, però no menys important, vull fer una menció als meus companys i amics els
quals parlant-me cada dia dels“pollitos” m’han animat a portar endavant el treball amb molta més il·lusió.
En general, moltes gràcies a tots aquells que directa o indirectament heu contribuït a
que avui dia 9 de gener de 2015 entregui aquest treball, després set mesos d’escollir-lo,plena de satisfacció i amb un gran somriure.
Estudi de la toxicitat de la cafeïna, l’etanol i la nicotina sobre embrions de pollastre
0
0. Índex
1
0. ÍNDEX
I. INTRODUCCIÓ................................................................................................... 3
II. MARC TEÒRIC.................................................................................................... 6
1. Desenvolupament històric de la Toxicologia ................................................. 7
1.1 Protohistòria ........................................................................................... 7
1.2 Edat Antiga .............................................................................................. 7
1.3 Edat Mitjana ............................................................................................ 8
1.4 Edat Moderna, els fruits de la Il·lustració ................................................ 9
1.5 Edat Contemporània, naixement de la Toxicologia moderna ................ 12
2. Conceptes fonamentals ................................................................................ 14
2.1. Determinació de la toxicitat d’una substància........................................ 16
3. Camps d’estudi de la Toxicologia................................................................... 20
3.1. Toxicologia del desenvolupament.......................................................... 22
3.1.1. Mètodes d’avaluació de l’embriotoxicitat d’un tòxic.............. 24
3.1.1.1. Correlació entra la toxicitat animal i la humana...... 26
4. L’espècie Gallus gallus a la investigació embriotoxicològica.......................... 27
4.1. Informació prèvia: l’ou de gallina............................................................ 28
4.1.1. Vitel ......................................................................................... 29
4.1.2. Albumen .................................................................................. 30
4.1.3. Closca ....................................................................................... 30
4.2. Primeres fase del desenvolupament embrionari .................................... 31
4.2.1. Segmentació ............................................................................ 32
4.2.2. Gastrulació .............................................................................. 33
4.2.3. Somitogènesi ........................................................................... 36
4.2.3.1. Correlació temps – nombre de somites .................. 37
4.2.4. Estructures extraembrionàries................................................ 38
4.3. Incubació artificial ................................................................................... 40
4.3.1. Temperatura ............................................................................ 40
4.3.2. Humitat .................................................................................... 41
4.3.3. Ventilació ................................................................................. 41
4.3.4. Volteig ..................................................................................... 42
2
5. Les substàncies d’estudi ............................................................................... 43
5.1. Cafeïna ................................................................................................... 43
5.2. Nicotina ................................................................................................. 44
5.3. Etanol ..................................................................................................... 46
II. MARC PRÀCTIC................................................................................................. 48
1. Objectius específics........................................................................................ 49
2. Construcció d’una incubadora....................................................................... 50
3. Preparació dels tractaments.......................................................................... 52
3.1. Pràctica 1: solució de cafeïna.................................................................. 52
3.2. Pràctica 2: solució d’etanol...................................................................... 54
3.3. Pràctica 3: solució de nicotina................................................................. 56
4. Assaig d’embriotoxicitat................................................................................. 58
4.1. Inducció de substàncies a ous fèrtils....................................................... 58
4.1.1. Material................................................................................... 58
4.1.2. Protocol................................................................................... 59
4.2. Incubació artificial................................................................................... 61
4.3. Anàlisi del grau de desenvolupament..................................................... 62
4.3.1. Material................................................................................... 62
4.3.2. Protocol.................................................................................... 63
4.4. Resultats.................................................................................................. 64
5. Anàlisi dels resultats....................................................................................... 66
6. Conclusions finals............................................................................................ 68
IV. REFERÈNCIES BIBLIOGRÀFIQUES....................................................................... 69
V. ANNEXOS
A. Estadis del desenvolupament normal de l’embrió de pollastre
B. Seguretat al laboratori
C. Normativa per a la preparació, manipulació i administració de substàncies als assaigs
de toxicitat.
D. Anàlisi dels grau de desenvolupament (fotografies).
Estudi de la toxicitat de la cafeïna, l’etanol i la nicotina sobre embrions de pollastre
3
I. Introducció
Estudi de la toxicitat de la cafeïna, l’etanol i la nicotina sobre embrions de pollastre
4
1.INTRODUCCIÓ
Quin efecte poden tenir sobre un embrió en desenvolupament algunes deles
substàncies additives més presents a la nostra societat? Aquesta és la pregunta al
voltant de la qual es desenvolupa el meu treball de recerca.
Per què aquest tema? Penso que avui dia tothom sap que és perjudicial
sotmetre a l’organisme a determinades substàncies però sembla que aquesta
coneixença no fa disminuir el consum d’aquest tipus de productes.
Potser sobre nosaltres mateixos el perill ens és indiferent, però si es tracta
d’una vida que encara no ha conegut el món la sensibilització de la població és major.
Per aquesta raó, quan aquest tema se’m va proposar vaig pensar que seria força
interessant conèixer realment el perill que suposa exposar a un a vida gestant a
substàncies com ara la cafeïna, l’etanol o la nicotina.
Per altra banda, he escollit aquest tema motivada principalment per l’afany
científic que considero que posseeixo. Des del primer moment que vaig pensar sobre
el treball vaig decidir que tractaria d’alguna qüestió sobre la qual fos possible dur a
terme una investigació científica.
El tema, sincerament, no ha estat gens fàcil. A l’iniciar-lo vaig adonar-me que
aglutinava coneixements de molts àmbits d’estudi (Toxicologia, Embriologia, Química,
Biologia, etc.) i que seria difícil trobar la informació adient i organitzar-la dins del
treball, amb això vull dir que no ha estat una tasca senzilla i que no han mancat els
problemes i les dificultats durant tots aquest mesos.
Pel que fa l’estructura del treball, aquest està constituït per dues parts
diferenciades: una primera referent al marc teòric d’aquesta investigació i una segona
que es correspon amb el marc pràctic d’aquest.
A la primera part teòrica introduïm al lector a una nova ciència per molts
desconeguda: la Toxicologia. Primerament es dóna una passejada al llarg de la història
per conèixer com va sorgir aquesta branca d’interès científic i com ha arribat a ésser la
Estudi de la toxicitat de la cafeïna, l’etanol i la nicotina sobre embrions de pollastre
5
ciència moderna que coneixem actualment. Despréss’aclareixen els conceptes més
fonamentals d’aquesta per tal de facilitar l’enteniment del treball en conjunt.
Posteriorment el treball es focalitza més en aquells estudis referents a els
efectes de les substàncies sobre el desenvolupament embrionari, la Toxicologia del
desenvolupament, i alhora introduïm a l’espècie Gallusi a la seva importància en
aquest tipus d’estudis.
L’últim aspecte tractat en aquesta primera part del treball són les substàncies
químiques a les quals està focalitzada la part pràctica, dedicant-les un capítol per dur a
terme una explicació individual de cadascuna.
Per altra banda, a la part pràctica, tot el contingut està encaminat a realitzar
l’assaig d’embriotoxicitat final. Per poder dur-lo a terme vam haver que desenvolupar
diverses pràctiques com són la construcció d’una incubadora que permetés el
desenvolupament dels embrions i la preparació dels tractaments de l’assaig, és a dir, la
preparació de solucions amb una concentració molt baixa de les substàncies pures en
qüestió.
Finalment s’exposen les conclusions que brollen dels resultats de la part
pràctica, comparant quin dels tòxics resulta més perjudicial i, per contraposició, quin
pertorba menys el desenvolupament embrionari dels embrions de pollastre.
El treball també compta amb uns petits annexos de informació addicional que
amplia aspectes del marc teòric i del pràctic.
Estudi de la toxicitat de la cafeïna, l’etanol i la nicotina sobre embrions de pollastre
6
II. Marc teòric
Estudi de la toxicitat de la cafeïna, l’etanol i la nicotina sobre embrions de pollastre
7
1. DESENVOLUPAMENT HISTÒRIC DE LA
TOXICOLOGIA
Actualment coneixem com a Toxicologia a la ciència encarregada de l’estudi de
les substàncies que resulten tòxiques per als éssers vius. Etimològicament el terme
prové de la unió dels mots grecs “τοξικóν” i “λóγος”; el primer d’aquests es correspon
amb el terme català verí mentre que el segon (logos) compta amb un gran nombre de
significats entre els quals destaca el concepte del terme com a la paraula meditada,
experimentada i reflexionada.
Per fer-ne referència al orígens d’aquesta ciència hem de fer referència gairebé
als inicis de la historia de la humanitat, es tracta en efecte d’una saviesa present a
totes les cultures i, la qual, ha anat desenvolupant-se al llarg de la història a través de
tot els períodes històrics alhora que la pròpia humanitat.
1.1. Protohistòria
Els nostres avantpassats més antics van anar assolint i assimilant coneixements
gràcies fonamentalment a l’experiència, aprenent d’aquelles substàncies que els
envoltaven i produïen canvis desconeguts sobre el seu organisme. Aquest fenomen va
donar-se simultàniament a totes les cultures però tot i això és molt difícil tenir
constància de quins coneixements específics gaudien aquests primers homes ja que
només es tenen algunes proves arqueològiques que, al cap i a la fi, no resulten gaire
rellevants.
1.2. Edat Antiga
El primer document escrit al qual es parla de les propietats nocives d’una
substància aparegué aMesopotàmia fa més de quatre mil anys. Aquest es tractava d’un
petit escrit mèdic al qual es citaven els efectes negatius de compostos que compten
Estudi de la toxicitat de la cafeïna, l’etanol i la nicotina sobre embrions de pollastre
8
amb l’arsènic com a component. Per altra
banda, a Egipte, trobem nombroses llegendes
com ara “L’àspid de Cleòpatra” o “Els sacerdots
del temple de Toth” les quals ja alertaven del
perill del verí de les serps o de determinades
llavors. A la riba del riu Nil van sorgir alhora un
gran nombre d’escrits coetanis a l’interior dels
quals s’il·lustraven nombroses propietats
tòxiques de diferents substàncies minerals,
animals i vegetals. Entre aquest el més
destacable és potser el Papir d’Ebers (1500 a.C),
on trobem la documentació més antiga pel que
fa referència a remeis, verins i elements com ara
el plom o l’antimoni.
L’antiga Grècia també va participar en el desenvolupament de la Toxicologia, com
a un clar exemple tenim la seva pròpia mitologia a la qual es citen innombrables
enverinaments o també l’anomenat verí d’estat, la cicuta, del qual van ser víctimes
nombrosos individus entre els quals el més conegut i destacat és el filòsof Sòcrates.
Roma també està present en aquest procés. Per una banda com a figura rellevant
destaca Discòrdies (40 d.C), metge de Neró, amb la seva obra “De Universa Medica” la
qual conté anotacions sobre verins i antídots, agrupats en funció del seu origen. Per
altra banda, l’Imperi romà destacàtambé per donar-li als verins un ús polític i per
dictaminar lleis que regulessin el seu ús, fent d’aquests un aspecte quotidià.
1.3. Edat Mitjana
Com a fets destacables de l’Edat Mitjana pel que fa el desenvolupament històric
d’aquesta ciència destacà primerament la separació de la Medicina i la Farmàcia per
part de l’emperador alemanyFrederic II al 1240, un fet important per tal del
desenvolupament i estudi de la segona. Per altra banda, també fou important
Fig.1. Papir d’Ebers (1500 a.C).
Estudi de la toxicitat de la cafeïna, l’etanol i la nicotina sobre embrions de pollastre
9
l’augment d’enverinaments criminals, un fet que provocà el desenvolupament d’una
Toxicologia mèdica-legal la qual es fonamentava bàsicament en l’estudi del cadàver
(color, putrefaccions anòmales, etc.) la qual cosa portava sovint a confondre els
símptomes produïts per un tòxic amb els produïts per una malaltia infecciosa, de tal
manera que l’avanç va ser gairebé mínim.
A aquesta època, els àrabs prenen el relleu de medicina grega i són aquests els
quals aporten els avanços més significatius pel que fa referència a la Toxicologia. Entre
els intel·lectuals destaquen Avicena (980-1037), més conegut com el príncep dels
metges, qui va dedicar el cinquè volum del seu “Cànon de Medicina” a parlar sobre les
drogues i els seus afectes. Per altra banda, cal tindre en compte la labor de l’àrab Jabir
Ibn Hayyan (721-815) a la seva obra “Llibre dels verins” on els classifica en tres regnes
segons la seva procedència (mineral, animal o vegetal),on també estableix cinc esperits
gasosos: el sofre, l’arsènic, el mercuri, l’amoníac i la càmfora. Per últim trobem a
Maimònides (1135-1204) el qual va introduir el concepte de la biodisponibilitat1 a la
Toxicologia.
L’última figura destacable és la de Catalina de Medici (1519-1589) una figura
destacable de la societat del Renaixement la qual, sota el pretext d’alimentar pobres i
malalts, va realitzar un seguit d’investigacions (les quals mancaven de qualsevol
aspecte ètic o moral) sobre la població i com a resultat d’aquestes va poder-ne deixar
en constància registrar la rapidesa de la resposta tòxica (la potència), el grau de
resposta en diferents parts del cos (especificitat d’una substància) i les queixes de les
víctimes (quadre clínic), dades que van resultar molt rellevants.
1.4. Edat Moderna, els fruits de la Il·lustració
No va ser fins el segle XV, amb l’arribada de l’afany pel coneixement propi de la
Il·lustració, que els intel·lectuals van anar més enllà de les obres escrites per tal
d’apropar-se més a la investigació científica. El primer investigador destacat d’aquesta
època és Paracelso (1493-1549)el qual va formular diverses idees revolucionàries a
l’època les quals encara són presents a la Toxicologia moderna i a la Farmacol ogia. Els
1Biodisponibilit at: concepte que fa referència a la quantitat i la velocitat a la qual el principi actiu
s'absorbeix a partir d'una forma farmacèutica i arriba al lloc de acció.
Estudi de la toxicitat de la cafeïna, l’etanol i la nicotina sobre embrions de pollastre
10
seus estudis es van focalitzar cap a l’estudi de la substància química com una entitat
pròpia al·legant les següents sentències:
- La experimentació és essencial per tal
d’analitzar la resposta d’un organisme
enfront una substància química.
- És necessari distingir entre les propietats
terapèutiques i les propietats tòxiques dels
productes químics.
- En ocasions, els efectes que diferencien les
propietats esmentades amb anterioritat
només depenen de la dosi subministrada
al subjecte.
- És possible descobrir el grau d’especificitat
de les substàncies químiques alhora que
també és possible controlar els seus efectes terapèutics o tòxics.
D’aquesta manera, el destacat metge alquimista, va introduir el concepte de dosi
tot defensant la relació dosis-efecte la qual és un dels fonaments de la Toxicologia
actual.
Per altra banda tenim dues figures destacables en referència el camp de la
investigació experimental. Primerament cal nombrar al metge i fisiòleg experimental
Magendie (1783-1885) amb el seu estudi sobre el mecanisme d’acció de diverses
substàncies com ara l’emetina2 el qual vafer possible conèixer l’absorció i distribució
d’aquests compostos per l’organisme.
L’altra figura de l’espanyol Mateo José Buenaventura Orfila (1787-1853),
natural de Menorca i llicenciat en Medicina i Química. Amb una vida dedicada a
l’estudi toxicològic i a la docència, destaca la seva investigació sobre un gran nombre
2Emetina: alcaloide derivat de la ipecacuana, empleat com a remei contra les amebes.
Fig.2. Paracelso.
"Res és verí, tot és verí: la diferència està en la dosi."
Paracelso
Estudi de la toxicitat de la cafeïna, l’etanol i la nicotina sobre embrions de pollastre
11
de tòxics i el seu efecte sobre els organismes fonamentant-se en l’experimentació amb
animals.
Una de les seves majors
aportacions fou el descobriment de
l’acumulació progressiva de substàncies
tòxiques en diferents teixits. Aquests
resultats foren possibles gràcies a les
nombroses autòpsies i anàlisis químics
que va dur a terme al llarg de la seva vida
dedicada a l’obtenció de probes legals
enfront els enverinaments, de fet, els
resultats dels seus estudis segueixen avui
dia sent els fonaments de la Toxicologia
Forense.
En referència a l’esmentada Toxicologia forense, durant l’Edat Moderna van produir-
se un gran nombre d’enverinaments sobretot a França. La conseqüència directa
d’aquests esdeveniments va ser l’impuls d’aquest nou aspecte d’investigació, també
coneguda com Toxicologia analítica la qual primerament no anava més enllà de
processos d’estudi químics bàsics però que, amb el pas del temps, va anar
perfeccionant tècniques d’investigació i anàlisi més exactes i específiques.
Com a últimes figures rellevants del final d’aquest període de la història de la
humanitat trobem als científics alemanys Oswald Schmiedeberg (1838-1921), el qual
va formar a un gran nombre de docents els quals van distribuir-se posteriorment per
els laboratoris de Toxicologia i Farmacologia més importants del moment, i Louis Lewin
(1838-1921) amb la publicació dels estudis sobre nombroses substàncies químiques
com ara els opiacis, el metanol o el glicerol.
En resum, aquest període històric significà un període d’avanços pel que fa la
ciència dels verins: per primera vegada s’introdueix l’experimentació animal i alhora
apareixen un gran nombre d’il·lustres obres a les quals els autors intenten compilar
coneixements o bé especialitzar-se en un tema en concret.
Fig.3. Mateo José Buenaventura Orfila
Estudi de la toxicitat de la cafeïna, l’etanol i la nicotina sobre embrions de pollastre
12
1.5. L’Edat Contemporània, la Toxicologia moderna.
La Toxicologia tal i com la coneixem avui dia es tracta d’una ciència molt diversa
caracteritzada per incloure els coneixements i tècniques d’altres ciències com són la
Bioquímica, la Biologia, la Química, la Medicina, la Farmacologia, la Física i la Fisiologia
amb la finalitat de corroborar les seves hipòtesis.
El segle XX ha estat el segle de més avanços pel que fa la investigació
toxicològica i per la legislació de l’ús de les substàncies químiques. Aquest fet ha estat
degut en part pel desenvolupament de la indústria farmacèutica la qual ha donat
nombrosos avanços a la humanitat però també desgràcies com són les intoxicacions
massives.
Però, fins el 1960 no es va promulgar la primera llei estatunidenca que regulés
tant fàrmacs com aliments comercialitzats, la Llei Wiley. Aquesta va aparèixer com a
ressò de les nombroses intoxicacions produïdes per l’ús indiscriminat per part de les
societats desenvolupades de analgèsics i desinfectants des de l’any 1850.
L’interès per la investigació i l’increment dels científics centrats en els estudis
toxicològics va provocar al 1930 l’aparició de Archiv für Toxikologie, la primera revista
dedicada exclusivament als estudis toxicològics , a Alemanya.
Durant el període de guerres, el desenvolupament i els avanços a aquest camp
d’estudi es van veure estancats i no va ser fins la dècada dels 1950 que va tornat a
donar-se impuls a aquesta ciència i fou en part gràcies a la publicació de la clàusula
Delaney(1958), una emenda de la llei Food, drug and cosmetics (1938), la qual
prohibeix l’addició de qualsevol substància química a productes alimentaris en cas que
es coneguin efectes cancerígens en experimentació animal o sobre humans.
A la següent dècada trobem el tràgic esdeveniment de la talidomida, un fàrmac
comercialitzat com a remei contra les nàusees pròpies dels primeres mesos d’embaràs.
Aquest compost químic provocava efectes teratògens sobre els embrions i per aquesta
raó durant la dècada dels seixanta van néixer milers de nens amb malformacions
congènites greus. D’aquesta època és important també destacar la denúncia que va
duu a terme la investigadora Rachel Carson al 1962 a la seva obra “Silent Spring” on
Estudi de la toxicitat de la cafeïna, l’etanol i la nicotina sobre embrions de pollastre
13
advertia dels perills per al medi ambient que suposaven les substàncies de rebuig
produïdes per la creixent indústria.
D’aquesta manera van aparèixer progressivament especialitats d’aquesta
ciència a les quals es té sempre com a aspecte fonamental la valoració del risc que
suposa una substància en qualsevol situació. Actualment la Toxicologia compta amb
varies d’organitzacions amb milers de membres a les quals es duen a terme
investigacions de tot tipus a més de nombroses fonts d’informació i revistes a l’accés
de qualsevol investigador interessat en aquest camp d’estudi. Destaca la labor del
International Congress of Toxicology, el qual compta amb representat de gairebé tots
els continents, representant així la unió més amplia i significativa de toxicòlegs del
món.
En conclusió, el desenvolupament de la Toxicologia ha estat un procés que
sempre ha estat present al costat de l’home, a la seva vida quotidiana, que finalment
ha estat possible gràcies a la integració de nombroses disciplines de l’educació
superior donant com a resultat una especialitat amb un gran servei a la ciència i a la
pròpia vida, sent una ciència única.
Estudi de la toxicitat de la cafeïna, l’etanol i la nicotina sobre embrions de pollastre
14
2. CONCEPTES TOXICOLÒGICS FONAMENTALS
La Toxicologiaes pot definir, d’una forma més exacta que l’exposada amb
anterioritat, com la ciència que estudia les substàncies químiques i els agents físics en
referència a les alteracions patològiques que són capaces de produir als éssers vius. A
la vegad, també estudia els mecanismes de producció d’aquestes alteracions i els
medis per contrarestar-les, així com els medis per detectar, identificar i determinar tals
agents tot valorant el seu grau de toxicitat.
Pel que fa un tòxic, segons el concepte actual, es tracta de qualsevol substància o
agent capaç de produir efectes nocius sobre un sistema biològic. Aquests efectes
nocius són la conseqüència de la pertorbació de qualsevol dels equilibris dinàmics que
fan possibles que a un organisme viu s’esdevingui un medi intern constant. Ja que la
gran majoria d’aquests compostos són inusuals a la gran majoria dels organismes vius
reben el nom de xenobiòtics3.
És impossible distingir entre substàncies tòxiques i substàncies no tòxiques ja que
la toxicitat d’un compost químic no depèn de la composició química d’aquest sinó que
es tracta d’un aspecte molt més relatiu. Qualsevol substància pot produir un efecte
negatiu sobre un organisme viu sempre que la concentració o la dosi d’aquesta sigui
suficient per alterar l’equilibri intern de l’organisme.
Tot i això, la dosi o la concentració no són els únics factors que intervenen la
toxicitat o nocivitat d’una substància sinó que aquesta és relativa en funció d’un
conjunt de circumstàncies i condicions com són:
Els processos de biotransformació capaços de disminuir o augmentar l’acció
nociva d’un compost mitjançant la transformació d’aquests en metabòlits.
La informació genètica de l’individu la qual determina els factors de defensa
d’aquest i el seu grau de sensibilitat enfront d’una substància. També, en
funció de diferències genètiques poden aparèixer reaccions idiosincràtiques4.
3Xenobiòtic: compost químic que no forma part de la composició dels organismes vius.
4Idiosincràsia: reacció determinada genèticament i aparentment anormal enfront d’un individu
enfront un xenobiòtic.
Estudi de la toxicitat de la cafeïna, l’etanol i la nicotina sobre embrions de pollastre
15
Factors interns com ara les circumstàncies fisiològiques de l’individu.
Factors externs, és a dir, factors que depenen del medi al qual es troba el
individu que el fan més o menys susceptible.
Per altra banda, el terme intoxicació fa referència a l’acció d’un tòxic, és a dir, a
l’alteració dels estat fisiològic o de salut. Aquesta pertorbació de l’estat íntegre de
salut és considerada una malaltia, en concordança amb la definició postulada per
l’OMS5.
Les intoxicacions solen classificar-se segons l’evolució dels efectes respecte al
temps i en funció d’aquesta qüestió tenim:
- Intoxicació aguda: es tracta de l’aparició d’un quadre clínic patològic, en
ocasions dramàtic, que pot conduir al individu intoxicat a la mort o a la
recuperació. En el segon cas aquest patirà seqüeles o lesions persistents.
Normalment es correspon amb l’efecte d’una única administració.
- Intoxicació crònica: fa referència a la intoxicació produïda per la continuada
absorció d’un tòxic amb la conseqüent acumulació d’aquest a òrgans o teixits
determinats. Amb el transcurs del temps aquestes acumulacions comporten
a l’aparició de quadres clínics patològics sovint difusos de manera que
evoquen en nombroses vegades a la confusió amb altres malalties.
- Intoxicació recidivant: aquest terme es refereix a la repetició dels efectes
produïts per la toxicitat d’una substància temps després d’haver superat la
exposició al compost en qüestió.
Tot i això, la majoria dels efectes derivats d’una intoxicació (excepte la mort de
teixits) poden considerar-se reversibles ja que si s’interromp l’administració de la
substància la concentració d’aquesta disminueix a l’organisme gràcies als mecanismes
toxicocinètics6.
5Malaltia (OMS): alteració o desviació de l'estat fisiològic en una o diverses parts del cos, per
causes en general conegudes, manifestada per símptomes i signes característics, i l'evolució
dels quals és més o menys previsible 6Toxicocinètica: conjunt de fenòmens que experimenta un tòxic des que es posa en contacte amb un
organisme fins que és eliminat pel mateix.
Estudi de la toxicitat de la cafeïna, l’etanol i la nicotina sobre embrions de pollastre
16
2.1. Determinació de la toxicitat d’una substància
Per tal de determinar el grau de toxicitat d’una substància és necessari establir,
mitjançant l’experimentació, la relació existent entre la exposició a la substància i
l’espectre dels efectes que es produeixen a l’organisme.
Aquesta relació és denomina com relació dosis-resposta i, independentment
de la resposta escollida per a la seva determinació, la relació existent entre el grau de
reacció per banda del sistema biològic i la quantitat de substància química adopta una
constància tan elevada que fa d’aquest el concepte més important i general de la
Toxicologia.
Abans de parlar dels tipus de relació dosis-resposta que poden establir-se és
important destacar les hipòtesis que ens porten a deduir-les:
a. La resposta generada a un organisme al administrar-li una substància és una
conseqüència d’aquesta. b. La magnitud d’aquesta resposta està relacionada directament amb la dosi de
substància nociva administrada. c. Existeix un mètode de mesurament quantificable i un medi exacte per
expressar la toxicitat.
Tenint en compte aquestes idees, per valorar la toxicitat d’una substància
desconeguda el punt de partida és la valoració de la seva letalitat. Depenen si l’estudi
es duu a terme per a un únic individu o per a una població distingim dos tipus de
relació dosis-resposta.
RELACIÓ GRADUAL D OSIS-RESPOSTA
Aquesta relació es genera mitjançant la administració de diferents dosis, en
augment progressiu, a un únic individu.
Estudi de la toxicitat de la cafeïna, l’etanol i la nicotina sobre embrions de pollastre
17
Com és d’esperar, amb el augment progressiu de la dosi administrada
augmenta també gradualment la magnitud de resposta per banda de l’organisme fins
assolir la dosi letal.
RELACIÓ QUANTITATIVA DOSIS-RESPOSTA
Aquesta relació representa la distribució de les diferents respostes a diferents
dosis que es donen a una població d’organismes.
La peculiaritat que presenta és que es regeix per la llei del “tot o res”, és a dir,
enfront una determinada dosi l’individu respondrà o no. A la gran majoria de
determinacions es pren com a resposta determinant la mort.
A la gràfica 1 tenim com a exemple la mortalitat produïda per un compost X. La
representació gràfica d’aquesta resposta pren el nom de distribució normal de
freqüènciai, normalment, adopta la forma típica d’una campana gaussiana.
La raó d’aquesta peculiar
distribució de resposta és que cada
individu de la població exposada
presenta una sensibilitat diferent a la
substància. Per aquesta raó trobem a
l’extrem esquerre una petita fracció
d’individus, els anomenats
hipersensibles, els quals presenten una
resposta a una dosi gairebé mínima. A
l’altra banda es troben els que, per contraposició, presenten resposta a dosis molt
elevades, els anomenats resistents. Tot i això, el major nombre d’organismes amb
resposta es troben als valors intermedis.
Mitjançant la suma del nombre d’individus que respon a cada dos i quantitativa
obtenim una altra representació: la corba sigmoïdalde distribució normal.
Fig.4.Distribució normal de freqüència
per un compost X.
Estudi de la toxicitat de la cafeïna, l’etanol i la nicotina sobre embrions de pollastre
18
A partird’aquesta corba podem aïllar el DL50 de la substància en estudi, el valor
que representa la dosi necessària per produir l’efecte tot o res (la mortalitat) a la
meitat d’una població determinada.
En funció d’aquest paràmetre d’avaluació es classifiquen les substàncies
tòxiques de la següent manera:
Dosi corresponent a la DL50
Extremadament tòxic 1 mg/kg o menys
Altament tòxic 1 a 50 mg/kg
Moderadament tòxic 50 a 500 mg/kg
Lleugerament tòxic 0’5 a 5 g/kg
Pràcticament atòxic 5 a 15 g/kg
Relativament innocu més de 15 g/kg
En concordança amb aquesta classificació, es denominen tòxics potents a
aquells altament tòxics. Per altra banda, la potència es pot establir com un valor relatiu
útil a l’hora de comparar els efectes de dues substàncies amb una toxicitat semblant.
Tot i això, la potència o la toxicitat d’una substància pot veure’s modificada per
la tolerància. Aquest factor es correspon amb la disminució de la sensibilitat a l’efecte
Fig.5.Corba sigmoïdal de distribució normal, determinació de DL50.
*La corba de sigmoïdal de dis tribució normal mai arriba a una resposta del 0% ni a una absoluta del
100%.
Taula 1.Classificació de la toxicitat de les substàncies químiques en funció de la DL50
Estudi de la toxicitat de la cafeïna, l’etanol i la nicotina sobre embrions de pollastre
19
tòxic d’una substància que es genera gràcies a una exposició prèvia a la substància en
qüestió o una altra amb una estructura química semblant.
Estudi de la toxicitat de la cafeïna, l’etanol i la nicotina sobre embrions de pollastre
20
3. ELS CAMPS D’ESTUDI DE LA TOXICOLOGIA
Encara que aquest punt i el treball en general gira entorn a un estudi
pertanyent a la Toxicologia del desenvolupament, abans de tractar aquest camp amb
més detall, és necessari presentar-ne quines són els altres camps d’estudi d’aquesta
ciència ja que a l’hora de dur a terme una investigació toxicològica totes aquestes
branques conflueixen per tal de refusar o corroborar l ’afirmació falsable al voltant de
la qual es vertebri la investigació en qüestió. Aquestes són les següents:
Toxicologia cel·lular i molecular: també
coneguda com toxicologia mecanicista, cerca
identificar els mecanismes cel·lulars, bioquímics i
tòxics pels quals les substàncies químiques
exerceixen el seus efectes tòxics sobre els
organismes vius. Gràcies a aquestes
investigacions és possible per una banda el
disseny i fabricació de substàncies més segures
mentre que per altra banda també fa possible
establir-ne un tractament racional per una
intoxicació química i enfront malalties.
Toxicogènica: l’objectiu d’aquest camp
d’estudi és identificar i protegir de les
exposicions ambientals nocives als individus
genèticament vulnerables així com la
personalització dels tractaments farmacològics
en funció de la constitució genètica de cada
individu.
Toxicologia descriptiva: es centra fonamentalment en les proves d’avaluació de
la toxicitat de les substàncies gràcies a les quals s’obté informació útil respecte
Toxi
colo
gia
Tox. cel·lular i molecular
Toxicogènica
Tox. descriptiva
Tox. reguladora
Tox. forense
Tox. clínica
Tox. ambiental
Tox. reproductiva
Tox. del desenvolupament
Fig.6.Camps d’estudi de la
Toxicologia
Estudi de la toxicitat de la cafeïna, l’etanol i la nicotina sobre embrions de pollastre
21
la valoració del risc que suposa l’exposició a determinades substàncies per
l’ésser humà i pel medi ambient.
Toxicologia reguladora: consisteix fonamentalment en la responsabilitat de
decidir, en funció de la toxicologia descriptiva juntament amb la toxicologia
molecular i cel·lular, si el risc de qualsevol substància química es el
suficientment menyspreable per tal d’autoritzar la seva comercialització. No
només s’encarrega d’aquesta tasca sinó que també dictamina les regles de
dosificació de les esmentades substàncies.
Toxicologia forense: es tracta d’un híbrid fruit de l’entremescla de la química
analítica7 i dels principis fonamentals de la Toxicologia. El seu objectiu en la
valoració dels aspectes medicolegals dels efectes nocius que les substàncies
químiques exerceixen sobre els éssers vius alhora de provocar la mort.
Toxicologia clínica: estudia el quadre clínic generat per una substància
química.
Toxicologia ambiental:estudia els contaminants químics presents al medi
ambient així com el efectes causats sobre els éssers vius.
7Química analítica: ciència que desenvolupa i millora mètodes i instruments per obtenir informació
sobre la composició i naturalesa química de la matèria
Toxicologia reguladora
Toxicologia descriptiva
Toxicologia cel·lular i molecular
Fig.7.Funcionament de la Toxicologia reguladora.
Estudi de la toxicitat de la cafeïna, l’etanol i la nicotina sobre embrions de pollastre
22
Toxicologia de la reproducció: duu a terme la recerca de les conseqüències
perjudicials que se’n deriven de la exposició a determinats agents químics i
físics sobre el sistema reproductor (masculí i femení).
3.1. Toxicologia del desenvolupament
El coneixement dels defectes congènits ja eren coneguts per la humanitat a la
més remota antiguitat. Per exemple, a l’Antiga Grècia, aquests trastorns eren
considerats per grans pensadors, com són Aristòtil i Hipòcrit, com una conseqüència de
traumes físics sobre la mare gestant.
Tot i això, no va ser fins el segle XIX que es van començar a assentar les
primeres bases experimentals sobre aquest camp d’estudi gràcies a la experimentació
animal (fent servir ous d’aus, rèptils i amfibis com a mètode d’estudi). Arran d’aquests
descobriments va aparèixer una nova branca de la Toxicologia, l’anomenada
Teratologia.
El terme teratològic prové del mot grec “teras”el qual s’identifica amb el mot
català monstruositat, d’aquesta manera, la unió d’aquest mot amb logos, també mot
d’origen grec, dóna com a resultat la teratologia l’àmbit d’estudi encarregat de l’estudi
de les causes i els mecanismes que provoquen l’aparició de defectes anatòmics
congènits.
A partir del segle XX i sobretot després de l’escàndol produït per la
administració de la talidomida, s’introdueixen els mamífers com a mètode d’estudi i es
comencen a estudiar altres efectes nocius de les substàncies induïdes durant el
desenvolupament embrionari tret de les malformacions físiques. D’aquesta manera
neix la Toxicologia del desenvolupament.
Aquesta es correspon amb aquella part de la Toxicologia la qual té com a
objectiu d’estudi la identificació dels processos químics capaços d’alterar el
Estudi de la toxicitat de la cafeïna, l’etanol i la nicotina sobre embrions de pollastre
23 I. La susceptibilitat a la teratogènesi depèn dels genotip de l’embrió i de la
forma que aquest interacciona amb els factor nocius.
II. La susceptibilitat de la teratogènesi varia segons la etapa del
desenvolupament embrionari a la qual es produeix la exposició a una
influència nociva.
III. Els teratògens actuen sobre les cèl·lules i els teixits en el desenvolupament
mitjançant mecanismes específics que desencadenen una seqüència
d’esdeveniments anòmals del desenvolupament embrionari.
IV. L’accés a influències nocives als teixits en desenvolupament depèn de la
naturalesa de l’agent nociu.
V. Les quatre manifestacions del desenvolupament anormal són la mort, les
malformacions, el retràs del creixement i el dèficit funcional.
VI. Al incrementar la dosis, les manifestacions del desenvolupament anormal
augmenten en freqüència i intensitat des de l’absència d’efectes fins a la
mort.
desenvolupament normal de l’embrió així com els mecanismes d’acció de les
patogènesis8 que condueixen a esmentades alteracions.
Respecte a les malformacions, al 1959, el científic Jim Wilson va establir uns
principis bàsics els quals avui dia segueixen sent significatius i aplicables a tots els
camps d’estudi de la Toxicologia del desenvolupament:
El terme mecanismes s’utilitza per fer referència als esdeveniments cel·lulars
que provoquen l’accionament d’un procés el resultat del qual és un desenvolupament
anormal, és a dir, que generen una patologia.
8Patogènesis: origen i desenvolupament de les malalties.
Taula 2. Principis bàsics de la Teratologia, per Jim Wilson.
Estudi de la toxicitat de la cafeïna, l’etanol i la nicotina sobre embrions de pollastre
24
Tot i que aquestes alteracions no
són exclusives del desenvolupament
embrionari, són capaces de desencadenar
respostes patogèniques com ara la
disminució de la proliferació cel·lular, mort
cel·lular, alteracions de les relacions
intracel·lulars, inhibició de la migració
cel·lular o anomalies mecàniques de les
estructures de desenvolupament.
3.1.1 Mètodes d’avaluació de l’embriotoxicitat d’una substància.
Per avaluar o determinar la toxicitat o l’efecte d’una substància química és
imprescindible dur a terme un estudi pràctic. D’aquesta manera s’empra la pràctica
tradicional (mètodes in vivo) l’experimentació sobre animals vius. Per altra banda, per
tal de protegir-ne d’una forma adequada la salut pública també és necessària la
vigilància de la població humana, és a dir, els estudis epidemiològics.
Fent referència a les pràctiques amb animals, aquestes han estat un tema de
controvèrsia durant les últimes dècades degut a que per la valoració d’una única
substància es necessiten un gran nombre d’animals (1.500 individus aproximadament)
els quals són víctimes, en ocasions, d’extrem patiment.
Les primeres normes per a l’experimentació animal van sorgir al segle XIX
gràcies a l’investigador anglès Marshall Hall el qual va establir un seguit de principis
amb la finalitat de reduir el patiment animal i alhora evitar la repetició o duplicació
d’experiments.
Principals mecanismes d’acció
d’una substància tòxica
Mutacions
Ruptures cromosòmiques
Alteracions de la mitosis
Alteració de la integritat dels àcids
nucleics
Alteracions de les membranes
cel·lulars
Desequilibris osmòtics
Inhibició enzimàtica
Taula 3. Mecanismes d’acció d’un
tòxic.
Estudi de la toxicitat de la cafeïna, l’etanol i la nicotina sobre embrions de pollastre
25
Tot i això, després d’aquest primer document van sorgir nombroses accions per
part d’organismes internacionals i nacionals la labor dels quals ha afavori t a l’aparició
de legislacions les quals giren entorn l’anomenada Regla de les Tres Erres, postulada
per Russell i Burch.
Aquests principis s’identifiquen alhora amb el mecanisme dels anomenats
mètodes alternatius. El concepte d’alternatius engloba a aquelles tècniques que
tracten de substituir les pràctiques amb animals o, en cas que no fos possible, reduir al
màxim el nombre d’animals i el patiment infligit sobre aquests.
1. Reemplaçar Substitució dels procediments que requereixin espècimens
vius per aquells mètodes que no els precisin.
2. Reduir
Emprar el menor nombre d’individus en cada estudi.
3. Refinar
Reduir la incidència i la severitat dels procediments per tal de
disminuir el patiment en els animals.
Mètodes alternatius
Intercanvi d’informació toxicològica
Millores a l’experimentació animal
Ús de models matemàtics
Estudis humans
Estudis in vitro
Altres models (simulació, models
mecànics...)
Els estudis in vitrosón un dels
mètodes alternatius més importants i
amb més entitat pròpia. Aquest
proporcionen una informació molt és
profunda en referència a l’acció d’un
tòxic que tots els altres mètodes,
inclosos els mètodes in vivo.
Taula 4. Esquema de les Tres Erres, per Russell i Burch.
Taula 5. Mètodes alternatius.
Estudi de la toxicitat de la cafeïna, l’etanol i la nicotina sobre embrions de pollastre
26
Fig. 8. Experimentació animal.
A l’hora de dur a terme un estudi d’embriotoxicitat in vivo la selecció d’espècies
animals es duu a terme en funció a la similitud fisiològica de la reproducció d’aquestes
amb la dels éssers humans, això implica recórrer a animals d’experimentació de tipus
placentari.
Entre els mamífers, els animals més emprats a l’experimentació són les rates,
els ratolins i els conills degut a que, enfront altres espècies com poden ser els canins,
els felins o els primats ja que
presenten un seguit d’avantatges com
és la constància de nombrosa
informació fruit d’estudis previs, la
disponibilitat d’aquestes espècies a la
majoria dels laboratoris i la possibilitat
d’operar amb un nombre d’individus
suficient per poder satisfer les
necessitats estadístiques.
Enfront les espècies placentàries tenim les espècies amb reproducció ovípara
com és per exemple el cas de la gallina de la qual parlarem al següent capítol.
3.1.1.1. Correlació entre la toxicitat animal i l’humana.
Encara que un dels dogmes bàsics de la toxicologia és “quan es compleixen les
condicions adequades, els resultats obtinguts a experiments amb animals són
aplicables a l’home” nombrosos estudis han conclòs que cap animal (ni tan sols els
primats més pròxims a nosaltres a la línia evolutiva) respon de manera exactament
idèntica a l’home.
Aquestes diferències entre espècies són degudes a les variacions
toxicocinètiques i de biotransformació9 dels tòxics. La manera d’escurçar els efectes
9Biotransformació: transformació metabòlica que en l 'organisme sofreix la majoria dels agents
xenobiòtics
Estudi de la toxicitat de la cafeïna, l’etanol i la nicotina sobre embrions de pollastre
27
d’aquestes variacions, el mètode més efectiu és l’administració de grans dosis per
provocar així la saturació dels mecanismes cinètics i observar els efectes directes de
l’acció del tòxic.
És necessari contrastar que la gran majoria de conclusions estretes arran dels
assajos experimentals es fonamenten en símptomes observables per l’investigador,
de manera que moltes altres reaccions (com per exemple dolors, vertígens o trastorns
visuals) no poden ser detectades i contrastades, resultant així una via d’investigació
limitada.
Estudi de la toxicitat de la cafeïna, l’etanol i la nicotina sobre embrions de pollastre
28
Fig. 9. Gallusgallusdomesticus.
4. L’ESPÈCIE GALLUS
La gallina ha estat objecte d’estudi en referència el seu desenvolupament
embrionari des de l’Antiguitat. Ja al món clàssic Hipòcrit, pare de la Medicina, afirmava
que era possible establir una relació entre la naturalesa humana i la naturalesa de les
aus mitjançant l’observació del desenvolupament embrionari de la gallina. Quasi
coetani a Hipòcrit, Aristòtil va publicar el primer tractat d’embriologia fonamentant-
seen l’estudi directe del procés embrionari d’aquesta espècie.
Des d’aquest punt històric, la gallina ha estat objecte d’estudi de nombrosos
investigadors al llarg de la història aportant grans avanços a l’embriologia com ara el
descobriment de les capes germinals generades durant la gastrulació.
La descripció del desenvolupament embriològic d’aquesta espècie va culminar
amb l’aportació dels investigadors Hamilton i Hamburger, els quals van establir el
estadis definitius del seu desenvolupament embrionari prenent com a punt de
referència la periodicitat de la formació de somites.
Respecte a l’estudi dels efectes tòxics de les substàncies durant el
desenvolupament embrionari, l’embrió de pollastre ha estat una de les espècies no
placentàries més emprada degut a que es pot accedir fàcilment a l’embrió mitjançant
una manipulació no invasiva i també gràcies al curt termini del seu període de
desenvolupament.
Estudi de la toxicitat de la cafeïna, l’etanol i la nicotina sobre embrions de pollastre
29
Fig. 10. Tall transversal de l’ou de gallina.
Aquests assajos presenten la peculiaritat de que la biotransformació dels
xenobiòtics és gairebé mínima, és a dir, els efectes apreciats només poden ser els
generats per la pròpia substància i no per cap tipus de metabòlit entremig fent
possible la coneixença de l’efecte nociu derivat directament del tòxic estudiat.
4.1. Informació prèvia: l’ou de gallina
L’ou és l’unitat essencial per al procés reproductiu de totes aquelles espècies de
reproducció ovípara. La funció d’aquest organisme és assegurar-ne el correcte
desenvolupament de l’embrió i protegir-lo durant el seu procés embrionari, per
aquesta raó que compta amb estructures que proporcionen a l’individu en
desenvolupament tant el valor nutritiu necessari com protecció enfront els possibles
perills externs.
Mitjançant el tall transversal d’un ou de gallina poden observar les tres parts
fonamentals que l’integren: la closca, l’albumen i el vitel.
Estudi de la toxicitat de la cafeïna, l’etanol i la nicotina sobre embrions de pollastre
30
4.1.1. Closca
La closca de l’ou s’identifica amb la coberta externa d’aquest i la seva
importància recau en que manté la integritat física de l’ou alhora que actua com una
barrera bacteriològica. Pel que fa la seva composició, el component majoritari és el
calci però també trobem altres elements, en menor quantitat, com ara el sodi, el
magnesi, el zinc, el manganès o el ferro.
A tota la superfície d’aquesta
capa trobem porus (aproximadament
entre els 7.000 i els 15.000), molt més
abundants al pol ample, que
possibiliten que s’intercanviïn gasos
entre l’exterior i l’interior de l’ou.
A l’interior de la closca trobem
dos tipus de membranes anomenades
membranes testàcies les quals
envolten l’albumen i el protegeixen
enfront la penetració d’agents biològics externs. Ambdues membranes es troben
enllaçades durant el procés de formació de l’ou a l’oviducte10 però amb la posada de
l’ou, degut a la penetració d’aire dintre d’aquest i al canvi de temperatura , les
membranes testàcies es separen per donar a lloc a una càmera d’aire present al pol
ample de l’ou, la zona de la closca amb més abundància de porus.
Aquestes membranes es diferencien amb el nom de membrana interna i
membrana externa. La primera compta amb una fina estructura de fibres de queratina
enllaçades, suposant una efectiva barrera contra microorganismes mentre que, per
altra banda, la segona, la membrana interna, resulta una estructura molt més porosa la
funció de la qual es servir de base per la formació de la closca durant el procés de
formació del propi ou al seu pas per l’oviducte.
10
Oviducte: als vertebrats, conducte pel qual els òvuls de les femelles surten de l’ovari per ser fecundats.
Fig.11. Microfotografia a microscopi electrònic
d’un dels porus de la closca.
Estudi de la toxicitat de la cafeïna, l’etanol i la nicotina sobre embrions de pollastre
31
4.1.2. Albumen
L’albumen és la substància gelatinosa i d’aparença transparent que envolta el vitel
la funció de la qual és fonamentalment nutritiva i immunològica.
D’aquesta estructura poden diferenciar-se dues parts en funció de la densitat.
Aquestes són l’albumen fluid (més proper a la closca) i l’albumen dens (aquell que
envolta el vitel).
Tota la substància està integrada majoritàriament per aigua, la qual representa
un 88% del total, tot i que també compta amb una fracció proteica que es correspon
amb l’altre 12%. La concentració proteica més elevada es localitza a l’albumen dens i
es correspon amb l’ovoalbúmina, d’elevat valor nutritiu, com a predominant.
L’última estructura destacable d’aquesta fracció interna de l’ou són les
chalazas. Aquestes es tracten de dues zones blanquinoses que uneixen cadascun dels
pols del vitel a les membranes testàcies. La funció d’aquests filaments és assegurar que
el vitel romangui al centre de l’ou i que el disc germinatiu contingut en romangui
també en una direcció determinada durant tot el procés de formació de l’ou i també
durant el desenvolupament embrionari. És per aquesta raó que es presenten com dues
bandes helicoïdals11, degut al recargolament que pateixen durant el pas de l’ou per
l’oviducte i en la seva posada.
4.1.3. Vitel
El vitel és la zona central i ataronjada de l’ou. Aquesta fracció de l’interior de l’ou
es troba envoltada per una membrana vitel·lina la qual duu a terme la funció de
barrera física entre el vitel i l’albumen.
A aquesta estructura es troben les principals vitamines i lípids de l’ou
juntament amb un 50% d’aigua. Respecte a la aparença del vitel, pot presentar bandes
11
Bandes helicoïdals: fi laments amb forma d’hèlix.
Estudi de la toxicitat de la cafeïna, l’etanol i la nicotina sobre embrions de pollastre
32
concèntriques de diferent tonalitat, degut a que durant el procés de formació el to de
les substàncies dipositades varien en funció de si es dipositen de dia o de nit.
Més enllà del contingut nutritiu, la part
més important d’aquesta part de l’ou és el disc
germinatiu, d’una aparença blanquinosa, que
conté el ovòcit que un cop fecundat es convertirà
en zigot, partint les successives divisions cel·lulars
fins que s’esdevingui com un individu
desenvolupat.
4.2. Primeres fases del desenvolupament embrionari
Per que s’iniciï el desenvolupament d’un nou individu, als ésser amb
reproducció sexual i un cicle biològic diplont, és necessària la unió entre una gàmeta
masculina i una gàmeta femenina. Aquestes cèl·lules són les cèl·lules especials,
diferents a les demés cèl·lules que
integren a els progenitors (cèl·lules
somàtiques) ja que compten amb
només la meitat de la dotació
cromosòmica de l’espècie a la qual
pertanyen, per tal que amb la seva
unió la dotació cromosòmica
romangui constant.
Aquesta unió és la
fecundació i en el cas del gènere
Gallus (i, per suposat, a totes les aus)
s’esdevé a l’interior del aparell reproductor de la gallina. El zigot resultant entra en
divisió cel·lular minuts després de la seva formació iniciant així el seu propi
desenvolupament fins que 21 dies després, amb l’eclosió de l’ou, neix com un
organisme completament desenvolupat.
Divisions mitòtiques
Individu adult
(2n)
Divisions meiòtiques
Gàmetes
(n)
Fecundació
Zigot
(2n)
Fig.13. Cicle biològic diplont.
Fig. 12. Disc germinatiu.
Estudi de la toxicitat de la cafeïna, l’etanol i la nicotina sobre embrions de pollastre
33
4.2.1. Segmentació
La segmentació és la primera etapa del desenvolupament embrionari.
Consisteix en un seguit de divisions mitòtiques que fan possible el creixement
exponencial del nombre de cèl·lules que integren l’embrió. Durant aquest període la
replicació de l’ADN, la mitosi i la citocinesi de les cèl·lules s’esdevé a una gran velocitat .
En conseqüència a aquesta rapidesa, durant el període G1 del cicle cel·lular de les
cèl·lules és gairebé impossible la transcripció de proteïnes, impossibilitant d’aquesta
manera que augmenti el volum citoplasmàtic. Això és degut a que la finalitat
d’aquestes divisions no és augmentar la mida de les cèl·lules sinó fragmentar el
citoplasma d’una cèl·lula de gran mesura (com és el zigot) en cèl·lules molt més
petites.
A les aus aquest procés segueix unes pautes determinades. L’ou de gallina,
degut a seva estructura interna telolecítica12, compta amb un disc germinatiu al pol
animal del vitel on es troba el ovòcit. Degut a l’elevada massa del vitel, la qual suposa
una sobrecàrrega pel zigot, la segmentació es tractarà d’una segmentació meroblàstica
discoïdal13.
Com a resultat d’aquest tipus de segmentació es genera un disc de diverses
cèl·lules de grossor anomenat blastodisc o blastoderma. Les cèl·lules que el formen no
s’estenen pel citoplasma vitel·lí sinó que són continues l’una a l’altra i en contacte amb
el vitel per les seves bases. Quan aquest cúmul de cèl·lules compta entre 32 i 64
cèl·lules (també anomenades blastomares) apareix un nou tipus de divisió, en
profunditat, que determina la formació d’un límit inferior que separarà finalment
12
Telolecític: ou amb el vitel concentrat a un pol. 13
Segmentació meroblàstica discoïdal: divisió pròpia dels ous telolecítics, la mitosi queda limitada a la part superior del vitel generant una franja prima de cèl·lules sobre la superfície d’aquest.
Fig.14. Segmentació meroblàstica discoïdal.
Estudi de la toxicitat de la cafeïna, l’etanol i la nicotina sobre embrions de pollastre
34
determinades blastomares del vitel i donarà a lloc a una esquerda interna coneguda
com cavitat subgerminal.
Aquesta cavitat es caracteritza per posseir una tonalitat translúcidaper la qual
és anomenada àrea pel·lúcida, en contraposició a la regió externa obscura on es
troben les cèl·lules que la qual rep el nom d’àrea opaca.
La última regió de cèl·lules que tanquen la cavitat subgerminal rep el nom de
hipoblast mentre que l’altra regió de cèl·lules resultant rep el nom de epiblast. A partir
de la primera es formaran les estructures extraembrionàries que duran a terme
diverses funcions mentre que de la segona regió es constituirà el futur individu.
La segmentació finalitza aproximadament amb la posada del ou quan la
blastoderma compta amb un nombre de cèl·lules pròxim a les 60.000. A partir d’aquest
moment la importància del procés recau a una fracció lleument engrossida pertanyent
a l’epiblast anomenada zona marginal posterior, la qual delimita l’àrea pel·lúcida i
l’àrea opaca, i en una petita regió de cèl·lules aïllades anomenada falç de Koller
situada enfront de l’anteriorment esmentada zona marginal posterior en direcció a
l’àrea pel·lúcida. La funció d’aquestes dues zones recau en ser-hi el punt de partida
per a la següent etapa del desenvolupament, la gastrulació.
4.2.2.Gastrulació
La gastrulació és la etapa següent a la segmentació i amb aquesta s’esdevé un
canvi dràstic en el fins ara desenvolupament de l’embrió.
Durant aquesta etapa la blàstula pateix un seguit de canvis fins donar a lloc a la
gàstrula. La formació d’aquesta està determinada per la formació de diferents capes
Fig.15. Inici de la formació de la cavitat subgerminal (32-64
cèl·lules).
Estudi de la toxicitat de la cafeïna, l’etanol i la nicotina sobre embrions de pollastre
35
de cèl·lules procedents de la migració cel·lular. Aquestes són l’ectoderma, la
mesoderma i endoderma. En funció de la capa embrionària a la qual es trobin les
cèl·lules donaran a lloc a una estructura (teixit i òrgans) en concret quan el
desenvolupament embrionari hagi finalitzat.
El pas de la segmentació cap a la gastrulació a l’embrió d’aquesta espècie
s’esdevéna quan la gallina posa l’ou (aproximadament). Com a conseqüència de la
variació de temperatura existent entre l’interior i l’exterior de la gallina el
desenvolupament embrionari es paralitza i no torna a reprendre’s fins que l’ou és
incubat (natural o artificialment). Aquesta pausa en el desenvolupament de l’embrió
pot durar entre un parell de minuts fins quatre o cinc dies, a partir d’aquest temps
màxim si l’embrió no troba les condicions adequades pel seu desenvolupament es
produeix la seva mort.
A les aus en general, la gastrulació està marcada pel desenvolupament de la
línia primitiva la qual està formada per un conjunt de cèl·lules les quals conformen
l’inici del futur l’eix corporal principal de l’embrió.
•Sistema nerviós central.
•Epidermis.
•Recobriments còrnics.
•Receptors dels sentits.•Sistema nerviós.
Derivats de l’ectoderma
•Notocondra. Dóna lloc a la colummna vertebral.
•Somites. Dóna lloc al sistema locomotor i a la dermis.
•Sistema circulatori.
•Gònades.
Derivats de la mesoderma
•Revestiment epitalial del aparell respiratori i de l’aparell digestiu.
•Bufeta d’orina i revistiment de l’uretra.
•Glàndules endocrines: fetge, pàncrees, tiroides, paratiroides i tim.
Derivats de l’endoderma
Taula 6. Correspondència entre les capes cel·lulars resultants de la gastrulació i les
estructures del futur ésser desenvolupat.
Estudi de la toxicitat de la cafeïna, l’etanol i la nicotina sobre embrions de pollastre
36
La formació de la línia primitiva comença a les 6-7 hores de incubació amb un
augment considerable del nombre de cèl·lules presents a l’epiblast, concretament a la
franja on es troba la zona posterior marginal.
A les 12 hores de incubació comença a produir-se un complex procés de
migració cel·lular per part de les cèl·lules que integren l’epiblast cap a aquesta zona,
fent possible així la progressiva formació de la línia primitiva.
La formació completa s’esdevé a les 16
hores de incubació i per aquest moment aquesta
ocupa fins un 60-75% de la longitud de l’àrea
pel·lúcida. A tota la línia destaca una regió de
cèl·lules molt més abundant a l’extrem anterior
d’aquesta; aquesta aglomeració de cèl·lules rep el
nom de Nòdul de Hensen i representa el centre
organitzador de les primeres fases del
desenvolupament embrionari ja que arran
d’aquest s’esdevenen gairebé totes les migracions cel·lulars posteriors.
Fig.16. Formació de la línia primitiva.
Fig.17. Línia primitiva formada.
Estudi de la toxicitat de la cafeïna, l’etanol i la nicotina sobre embrions de pollastre
37
Quan gairebé totes les cèl·lules han experimentat la migració cap a l’interior del
blastocel a través de les porcions laterals de la línia primitiva (al voltant de les 22 hores
d’incubació) comença a produir-se l’última fase de la gastrulació: la regressió de la línia
primitiva.
Aquest últim procés consisteix en el desplaçament del Nòdul de Hensen des de
l’àrea pel·lúcida fins una regió més posterior. El canvi de posició d’aquesta estructura
té com a finalitat la formació de l’eix dorsal de l’embrió i de la notocondra.
La notocondra es correspon amb el futur cervell de l’animal i arran d’aquesta,
en direcció al Nòdul de Hensen, es localitza l’anomenada notocondra anterior o
mesodermpresomític. La funció d’aquestes dues noves estructures és donar a lloc a la
formació de somites i el sistema nerviós inicial.
4.2.3. Somitogènesi
Les somites són blocs de teixit mesodèrmic que es formen, després de la
gastrulació, d’una manera seqüencial a cada costat de la notocondra, a partir de
l’extrem anterior de l’embrió.
Per poder explicar el seu procés de
formació d’aquestes unitats a l’embrió és
necessari recordar la migració cel·lular que
s’esdevé des de la línia primitiva durant la
gastrulació. Les cèl·lules que es desplacen en
direcció a el nòdul de Helsen es tracten de
cèl·lules mare somitogèniques, de manera
que, les cèl·lules que resulten de la divisió
d’aquestes i que es desplacen gràcies a la
regressió del nòdul són las que conformen el
mesodermpresomític.
Fig.18. Somites desenvolupades.
Estudi de la toxicitat de la cafeïna, l’etanol i la nicotina sobre embrions de pollastre
38
Abans de que s’iniciï el procés de formació el patró al llarg del mesoderm que
dictamina el moment de formació de cada somita ja està establert. La formació de
cadascuna està dictaminat per uns cicles d’expressió genètica que s’esdevenen cada 90
minuts (aproximadament), generant una nova somita. Aquest és un procés autònom,
és a dir, en el cas de que una determinada somita no es desenvolupés aquesta no
influiria en el desenvolupament de les posteriors.
Pel que fa la formació de somites com a procés individual, és tracta d’un
complex mecanisme que implica la separació de teixit i nombrosos moviments
cel·lulars. Aquest s’inicia quan les cèl·lules del mesoderm paraxial s’organitzen en
espirals denominades somitròmers. Aquestes unitats cel·lulars es compacten i,
finalment, es separen de la notocondra anterior per tal de donar a lloc a somites
individuals.
Encara que totes les somites presenten una aparença similar es diferencien en
estructures axials diferents segons la seva posició. D’aquesta manera, les somites més
anteriors contribueixen a la formació del crani, les contigües a la formació de les
vertebres cervicals i les més posteriors a vèrtebres articulades amb costelles. També
originen els músculs esquelètics així com la dermis de la pell.
4.2.3.1. Correlació temps – nombre de somites
El nombre de somites és una característica distintiva de cada espècie (al gènere
Gallus són un total de 50) i degut a que els embrions individuals poden desenvolupar-
se a velocitats lleument diferents, el nombre d’aquestes unitats representa
generalment el millor indicador per tal de dictaminar l’estadi al qual es troba l’embrió
en desenvolupament.
La següent taula consta el desenvolupament normal del nombre de somites en
relació al temps d’incubació i en relació també als estadis dictaminats per Hamburger i
Hamilton.
Estudi de la toxicitat de la cafeïna, l’etanol i la nicotina sobre embrions de pollastre
39
Estadi Temps Nombre de somites Transformacions característiques
1 0 h 0 S’observa el disc germinatiu com
una petita taca blanca.
2 6-7 h 0 Comença a apreciar-se una tímida
xarxa de venes en forma de
pigments alhora que comença a
formar-se el sàcul mesodèrmic.
3 12-13 h 0
4 18-19 h 0
5 19-22 h 0
6 23-25 h 0
7 23-26 h 1
S’inicia la circulació i el pols cardía
és perceptible des de l’exterior.
Apareixen també replegaments
amniòtics.
8 26-29 h 4
9 29-33 h 7
10 33-38 h 10
11 40-45 h 13
12 45-49 h 16
13 48-52 h 19
L’embrió es troba completament
envoltat per l’amnios. S’inicia la
rotació cranial cap a l’esquerra.
14 50-53 h 22
15 50-55 h 24-27
16 51-56 h 26-28
17 52-64 h 29-32
18 3 dies 30-36
*A la taula només figuren els tres primers dies del desenvolupament ja que aquest és el període de temps al qual es troba enfocada tota la part pràctica.
** A l’annex A es troben il·lustrats els estadis de desenvolupament descrits a la taula.
4.2.4. Estructures extraembrionàries
Durant el desenvolupament embrionari l’interior del ou pateix una gran
transformació però aquests canvis no només afecten al embrió en desenvolupament
sinó que també s’esdevé la formació de les anomenades estructures
Taula 7. Estadis normals de l’embrió de pollastre, per Hamilton i Hamburger.
Estudi de la toxicitat de la cafeïna, l’etanol i la nicotina sobre embrions de pollastre
40
extraembrionàries les quals, malgrat generar-se arran del zigot, no formen part
d’aquest de forma activa sinó que són essencials per al correcte desenvolupament de
l’embrió.
Degut a la seva naturalesa ovípara aquest es duu a terme de manera
independent de la mare i aquestes estructures asseguren la protecció, nutrició,
distribució i eliminació dels metabòlits productes de l’activitat metabòlica de l’embrió.
Primerament citarem la vesícula vitel·lina. Aquesta estructura conté el vitel i
s’encarrega de subministrar a l’embrió els nutrients necessaris gràcies a la unió
establerta amb l’ectoderma (posteriorment s’enllaçarà amb l’intestí).
Posteriorment, la vesícula amniòtica. Es tracta d’un sàcul que conté un medi
aquós, transparent i isotònic. Es troba al voltant de l’embrió i genera un entorn
favorable a la supervivència i desenvolupament de al vida.
Per altra banda està l’al·lantoide, una membrana exterior a l’albumen sobre la
qual es forma el sistema circulatori embrionari. Al tercer dia d’incubació aquest
conjunt de capil·lars s’esdevé visible, constituint un bon indicador del grau de
desenvolupament de l’embrió.
Per últim està el cori ,
una membrana que enllaça els
al·lantoides amb la membrana
de la closca fent possible
l’absorció d’oxigen i l’excreció de
diòxid de carboni alhora que
s’encarrega del transport de calci
procedent de la closca fent
possible la fortificació del
sistema esquelètic durant el seu
procés de formació.
Fig. 19. Estructures extraembrionàries.
Estudi de la toxicitat de la cafeïna, l’etanol i la nicotina sobre embrions de pollastre
41
4.3. Incubació artificial
Per tal que l’embrió es desenvolupi necessita absorbir energia calorífica de
l’exterior, aquesta és l’anomenada incubació la qual pot ser natural (amb una gallina
lloca) o artificial.
Durant aquest procés, el canvis morfològics i fisiològics de l’embrió només
s’esdevenen si es compleixen un seguit de condicions. Aquestes variables tan
importants pel correcte desenvolupament són la temperatura, la humitat, la ventilació
i la posició dels ous.
4.3.1. Temperatura
Els ous absorbeixen energia tèrmica per tal d’activar el seu mecanisme metabòlic.
La temperatura és un factor directament proporcional al progrés del procés, és a
dir, a major temperatura més elevada és la divisió cel·lular i com a conseqüència, és
més notable l’increment del ritme de creixement de l’embrió.
La temperatura ideal pel correcte funcionament de tot el mecanisme es troba
entre els 37ºC i 38ºC encara que els futurs pollets presenten un marge de
supervivència que oscil·la entre els 35ºC i 40ºC.
En funció de la mancança o excés de calor durant la incubació poden donar-se les
següents situacions:
- Enfront una temperatura inferior a la necessària s’esdevé un descens de
l’índex de naixements com a conseqüència d’un descens en la activitat
metabòlica a l’embrió que provoca anèmia a aquest. Exteriorment es pot
apreciar com es produeix una disminució del CO2 emès per l’ou procedent de
la seva activitat metabòlica.
- Com a conseqüència d’un excés de temperatura es produeixen hemorràgies
dins l’ou, un fet que genera un augment en el nombre d’embrions amb
malformacions.
Estudi de la toxicitat de la cafeïna, l’etanol i la nicotina sobre embrions de pollastre
42
4.3.2. Humitat
La humitat de l’entorn que envolta l’embrió és també una variable fonamental
pel correcte desenvolupament ja que durant aquest es produeix una pèrdua
considerable d’aigua per part de l’ou. Aquesta deshidratació del medi intern genera la
possibilitat de que s’esdevingui la fusió de les membranes internes de l’ou, provocant
la mort instantània de l’ésser.
La humitat relativa ideal pren valors d’entre el 50 i el 55%, i en funció de que es
compleixin o no aquests paràmetres podem trobar-nos amb les següents
circumstàncies:
- Un excés d’humitat genera l’aparició d’anèmia a l’embrió així com altres
trastorns com ara hipertròfia al cor o una aparença verdosa del vitel. Un altre
aspecte important és la disminució de la càmera d’aire de l’ou, provocada per
l’excessiva absorció d’aigua del medi.
- La falta d’humitat, per altra banda, genera un major nombre d’embrions que
es deshidraten durant el seu desenvolupament, augmentant d’aquesta
manera l’índex de pollets que no arriben a l’eclosió.
4.3.3. Ventilació
La importància d’una correcta ventilació recau fonamentalment en que aquesta
duu a terme tres funcions indispensables per al correcte funcionament de la incubació
artificial:
Possibilita la respiració de l’embrió ja que manté constant la concentració
d’oxigen del medi (20-21% en volum).
Limita els nivells de diòxid de carboni a uns valors que romanen entre el 0,3%
i l’1%.
Amb el flux d’aire que genera afavoreix a repartir la temperatura i la humitat
en tot l’entorn, evitant d’aquesta manera per exemple que per convecció es
produeixi una acumulació d’aire càlid a la superfície de l’estructura.
Estudi de la toxicitat de la cafeïna, l’etanol i la nicotina sobre embrions de pollastre
43
Cal tindre en conte que s’ha de dur a terme una renovació de l’aire contingut
dins del sistema amb certa freqüència ja que, com a conseqüència de l’activita t
catabòlica de l’ésser en desenvolupament augmenta la concentració de diòxid de
carboni del medi mentre que disminueix per la mateixa raó la concentració d’oxigen.
4.3.4. Volteig
Durant la incubació els ous han d’ésser voltejats amb la finalitat de simular de la
millor manera possible la incubació natural a la qual la gallina lloca els fa rotar sobre si
mateixos diversos cops al dia.
La importància d’aquest moviment és que resulta favorable pel moviment
intern de les estructures internes de l’ou, evitant posicions perjudicials per a l’embrió.
Si no s’esdevinguessin aquests moviments , l’embrió podria adherir-se a les membranes
que l’envolten generant diferents malformacions anatòmiques en el moment de
l’eclosió de l’ou.
D’aquesta manera, una vegada iniciat el
procés d’incubació els ous han de dur a terme
una inclinació periòdica de 45º aproximadament
a ambdós costats del seu eix longitudinal. És
important que els ous no rotin sobre aquest eix
ja que aquest tipus de moviment provocaria la
ruptura dels al·lantoides i com a conseqüència,
l’avortament instantani.
Fig. 20. Angle correcte de volteig
d’un ou en incubació artificial.
Estudi de la toxicitat de la cafeïna, l’etanol i la nicotina sobre embrions de pollastre
44
5. LES SUBSTÀNCIES D’ESTUDI
La cafeïna, l’alcohol i la nicotina són tres substàncies additives molt presents i
acceptades per a la societat contemporània. Aquestes formen part de la nostra vida
quotidiana de la mateixa manera que ho fan els riscos que se’n deriven del seu
consum.
Entre els diferents riscos que generen els més coneguts i més estudiats són els
que afecten al desenvolupament embrionari, degut a la gravetat d’aquests. Malgrat els
nombrosos estudis realitzats, encara no es prenen amb la serietat necessària les
repercussions negatives sobre el nonat que deriven del seu consum.
5.1. Cafeïna
La cafeïna és una substància química d’origen
vegetal pertanyent al grup de les xantines14.
Aquesta està present a nombroses substàncies de
la vida quotidiana com ara el cafè, el te, la guaranà,
el mate o nombrosos refrescos.
El compost està catalogat com una substància
excitant ja que actua sobre l’organisme estimulant
el sistema nerviós; accelerant el ritme cardíac i també el respiratori; relaxant el múscul
llis i actuant com a diürètic. L’individu que experimenta aquestes pertorbacions
metabòliques exterioritza efectes com ara augment de l’atenció, inhibició de l’apetit,
millora de l’estat d’alerta o disminució de la fatiga mental i física.
Pel que fa la toxicitat d’aquesta substància, es considera que una dosi d’entre 5 i 10
g de cafeïna sobre un adult és letal, així que es considera una substància pràcticament
atòxica ja que els productes consumits contenen una petita proporció de cafeïna.
14
Xantina: grup químic pertanyen a les bases puríniques.
Fig.21. Fórmula desenvolupada
de la cafeïna.
Estudi de la toxicitat de la cafeïna, l’etanol i la nicotina sobre embrions de pollastre
45
En referència al seu efecte sobre el
desenvolupament embrionari, recentment
s’ha conegut que la ingesta de 200 mil·ligrams
o més de cafeïna al dia (l’equivalent a dues
tasses de cafè) dupliquen el risc de patir un
avortament espontani. Aquest recau en que
la substància en qüestió travessa ràpidament
la placenta arribant així al fetus el qual, degut
al seu escàs desenvolupament metabòlic, no
és capaç de reaccionar i degradar-la
5.2. Nicotina
La nicotina és un alcaloide de la ornitina que s’obté
dels vegetals del gènere nicotiana, majoritàriament de la
Nicotina tabacum. Aquesta substància està present a tots
aquells productes que contenen tabac (cigarretes, cigarros,
tabac per mastegar, etc.).
Quan un organisme entra en contacte amb aquest agent químic, degut a que es
tracta d’una substància estimulant, es genera una elevació del ritme cardíac, la pressió
arterial i la freqüència respiratòria. Aquestes pertorbacions són instantànies ja actua
directament sobre el cervell arran del qual s’envien senyals instantànies per tota la
xarxa nerviosa perifèrica.
Tot i així, molts dels seus consumidors la cataloguen com un tranquil·litzant.
Aquesta paradoxa es deu a que la nicotina és una de les substàncies conegudes més
additives i enfront l’absència un consumidor habitual experimenta situacions de tensió
anímic, irritabilitat, somnolència, mancança de capacitat de concentració, mal humor,
mal de cap o augment de la tos entre altres. Aquest conjunt de símptomes són propis
Begudes amb
cafeïna
Mil·ligrams de
cafeïna (100 ml de
producte)
Tassa de cafè 72,22 mg
Llauna de Coca-
Cola Light 36,64 mg
Red Bull 34,10 mg
Llauna de Pepsi 31,83 mg
Llauna de Coca-
Cola normal 27,93 mg
Tassa de te negre 22,22 mg
Guaraná Lamanita 0,60 mg
Taula 8. Quantitat de cafeïna en les
begudes amb més consum.
Fig. 22. Fórmula química de
la nicotina.
Estudi de la toxicitat de la cafeïna, l’etanol i la nicotina sobre embrions de pollastre
46
de la síndrome d’abstinència i només poden desaparèixer si es torna a administrar la
substància o si l’individu supera l’addició.
Els efectes de la nicotina realment seriosos són aquells relacionats amb la
bioacumulació d’aquesta a l’organisme ja que pot generar problemes al nivell del
sistema respiratori (bronquitis crònica, emfisemes pulmonars, etc.) o l’aparell
circulatori (trombosis, infart de miocardi, etc.) a més d’estar relacionat amb una gran
varietat de càncers.
Respecte a la seva toxicitat, la seva dosi letal és inferior a 1 mg/kg, de tal
manera que es tracta d’una substància extremadament tòxica.
En referència a l’exposició al tòxic durant l’embaràs, nombrosos són els estudis
que afirmen que pot generar problemes durant el desenvolupament embrionari del
fetus degut a la penetració al líquid amniòtic,
generant efectes com ara la pertorbació del
desenvolupament neurològic normal, increment
en la probabilitat de avortament espontani,
complicacions durant el part, naixements
prematurs, disminucions en els pes a l’hora del
naixement o una síndrome neonatal d’abstinència.
Aquesta informació està actualment al abast de tota la població gràcies a que
des d’organismes com ara FAD15 o el Ministeri de Salut s’ha fet molt ressò dels
múltiples efectes que genera el consum de tabac però, malgrat la tasca realitzada,
actualment la taxa de prevalença en el consum de tabac durant l’embaràs es troba al
voltant del 34%.
15
FAD: Fundacion de ayuda contra la drogadicción.
Fig. 23. Advertència obligatòria a
tots els productes de tabac.
Estudi de la toxicitat de la cafeïna, l’etanol i la nicotina sobre embrions de pollastre
47
5.3. Etanol
L’etanol és una substància producte de la
fermentació alcohòlica de la glucosa a càrrec de
determinats llevats. Aquesta substància, també coneguda
com alcohol etílic, està present com a component principal
a les begudes alcohòliques, sent el causant dels diversos
efectes psicoactius produïts arran del seu consum.
Aquest compost està considerat pràcticament atòxic ja que la seva dosi letal
mitjana es troba al voltant dels 8 g/kg i les begudes alcohòliques contenen una
concentració, normalment, inferior al 50%.
Per altra banda, l’etanol està considerada una substància depressora ja que
actua sobre el funcionament del sistema cerebral provocant efectes diversos. Al
ingerir-lo aquest passa a la circulació sanguínia (a la qual pot romandre durant un
període de temps prolongat) afectant així a tot l’organisme i, en major mesura, al
fetge, l’encarregat de la seva biodegradació.
Malgrat que inicialment la sensació produïda per aquest tòxic és d’eufòria i
desinhibició, quan es distribueix per tots els òrgans en una dosi suficientment elevada
(aquesta varia en funció de l’organisme, la tolerància, etc.) es comencen a
experimentar sensacions com ara visió borrosa, somnolència, disminució de la
capacitat d’atendre i comprendre, augment del temps de reacció o fatiga muscular.
Fig. 24. Fórmula desenvolupada de
l’etanol.
Fig. 25. Graduació de les principals begudes alcohòliques
Estudi de la toxicitat de la cafeïna, l’etanol i la nicotina sobre embrions de pollastre
48
Per altra banda, enfront una dosi excessiva es pot experimentar mal d’estómac,
vòmits, descens de la temperatura corporal, disminució del ritme respiratori o fins i tot
arribar a assolir un estat de coma etílic que pot desembocar en la mort.
La tolerància no és l’únic aspecte que deriva d’un consum habitual sinó que
també genera altres més preocupants com ara la degeneració o atrofia del cervell,
cirrosis, afeccions cardíaques, problemes de pàncrees o trastorns intestinals.
Pel que fa els efectes sobre fetus en desenvolupament, un consum habitual pot
generar un avortament espontani o bé l’anomenada síndrome alcohòlica -fetal. Els
individus que pateixen aquesta malaltia congènita pateixen diversos defectes físics
(poca estatura o un volum cranial reduït) i mentals (dificultats d’aprenentatge,
problemes de conducta i parla, retràs alhora d’adquirir habilitats socials, problemes de
memòria i dèficit d’atenció) crònics.
Fig. 26. Cervell d’un nen de 6 setmanes amb un grau de
desenvolupament normal (esquerra) enfront un d’un individu de la
mateixa edat que ha patit la síndrome d’alcoholisme fetal (dreta).
Estudi de la toxicitat de la cafeïna, l’etanol i la nicotina sobre embrions de pollastre
49
III. Marc pràctic
Estudi de la toxicitat de la cafeïna, l’etanol i la nicotina sobre embrions de pollastre
50
1.OBJECTIUS ESPECÍFICS
L’objectiu principal de la part pràctica és corroborar o refusar la hipòtesi central
del treball: potser substàncies com la cafeïna, l’etanol i la nicotina pertorben el
correcte desenvolupament embrionari.
Per tal de portar a terme aquesta comesa es durà a terme un assaig
d’embriotoxicitat emprant embrions de pollastre amb la finalitat de donar resposta a
les següents qüestions:
- De quina manera afecten al correcte desenvolupament embrionari les
esmentades substàncies?
- Quina dels tres tractaments és més potent? (en referència a la seva
toxicitat).
Per poder donar resposta a aquestes preguntes alhora haurem de realitzar
altres pràctiques secundàries que facin possible la correcte realització de l’estudi
toxicològic. Són les següents:
- Preparació dels tractaments que es subministraran als embrions. És a dir,
solucions molt diluïdes de les nostres substàncies d’estudi.
- Construcció d’una incubadora on es pugui iniciar el desenvolupament
embrionari dels ous fèrtils.
Estudi de la toxicitat de la cafeïna, l’etanol i la nicotina sobre embrions de pollastre
51
2. CONSTRUCCIÓ D’UNA INCUBADORA
L’objectiu d’aquesta pràctica del treball és crear un medi favorable pel correcte
desenvolupament dels embrions. Per tal d’assolir aquesta finalitat s’ha construït un
habitacle amb dels següents materials:
6 taules de fusta MDF
Reixa metàl·lica
Imants
Frontisses
Termòmetre
Silicona
Cargols i claus
Varetes de fusta
Vidre
Revestiments aïllants
Bombeta de llum infraroja
Ventilador
Emprant les eines pertinents ( tornavisos, martell, perforadora...) es construeix
una estructura cúbica amb un volum de 64 dm3, formada per costats de 16 dm2.
Un dels costats està unit per mitjà de frontisses per tal de possibilitar una
obertura a l’estructura. El sistema de tancat està fonamentat en dos imants a cadascun
dels extrems del lateral esquerra que impossibiliten que la porta s’obri accidentalment.
Per controlar l’interior del cub sense tindre que obrir-lo aquest costat compta amb una
petita finestra de vidre.
La temperatura necessària està proporcionada per una font de llum infraroja la
qual ha d’estar connectada al corrent elèctric. La potència de dita bombeta és
l’adequada per mantenir tot el volum intern a una temperatura que oscil·la entre els
Estudi de la toxicitat de la cafeïna, l’etanol i la nicotina sobre embrions de pollastre
52
37 i 39 ºC, tot i això, per preveure oscil·lacions sobtades de temperatura disposem un
petit termòmetre amb ventosa a l’interior.
Per tal d’assegurar un bon aïllament tèrmic de l’exterior l’estructura compta
amb revestiments de silicona per les arestes interiors dels costats immòbils i un
revestiment de plàstic per les arestes del costat abatible.
Per altra banda, amb la finalitat d’evitar una acumulació d’aire calent a la part
superior i amb la intenció d’afavorir la convecció de l’aire a dins de l’habitacle
s’instal·la un petit ventilador a la part superior esquerra.
Pel que fa la humitat dins de d’aquest dipositem un petit recipient amb aigua a
l’interior.
Per últim, construïm un petit quadrat de fusta al qual enllacem una xarxa
metàl·lica. Aquesta petita estructura es col·loca a la part inferior del cub sobre unes
varetes de fusta que duen a terme la funció de guies. La finalitat d’aquest conjunt és
ser la superfície on es col·loquin els ous fèrtils.
Fig. 27. Incubadora.
Estudi de la toxicitat de la cafeïna, l’etanol i la nicotina sobre embrions de pollastre
53
3. PREPARACIÓ DELS TRACTAMENTS
Les substàncies d’estudi es al laboratori en concentracions molt elevades,
gairebé en estat pur. Per tal de simular les baixes concentracions a les quals les trobem
al nostre dia a dia i les quals es poden acumular a un embrió en desenvolupament és
necessari preparar unes solucions molt diluïdes d’aquestes.
Les solucions que emprarem en el nostre assaig de toxicitat tindran com a
dissolvent sèrum fisiològic ja que d’aquesta manera pertorbem en la menor
mesurapossible l’equilibri osmòtic existent a dins de l’ou.
D’aquesta manera, a continuació s’indica el material necessari, els reactius
pertinents i el procediment experimental resseguit per assolir l’objectiu.
* A l’annex Bes troben les normes de seguretat pertinents per aquest tipus de substàncies.
3.1. Pràctica 1: cafeïna
o Objectiu
Preparar 250 ml d’una solució 1% de cafeïna (en massa) dissolta en sèrum fisiològic.
o Càlculs previs
250 ml de solució · 1,005 g de solució
1 ml de solució·
1 g de cafeïna pura
100 g de solució·
100 g de cafeïna
99,7 g de cafeïna pura = 2,5 g de cafeïna
Estudi de la toxicitat de la cafeïna, l’etanol i la nicotina sobre embrions de pollastre
54
o Material i reactius
o Procediment experimental
Material Reactius
Vidre de rellotge Cafeïna
(99’7% de puresa) Espàtula
Balança
Vas de precipitats
Sèrum fisiològic
(0’9 g/l de NaCl)
Vareta de vidre
Matràs aforat (250 ml)
Pipeta Pasteur
PERILLOSITAT CAFEÏNA
Fig.28.Material i reactius, pràctica 1.
Estudi de la toxicitat de la cafeïna, l’etanol i la nicotina sobre embrions de pollastre
55
PERILLOSITAT ETANOL
- Adoptem totes les mesures de seguretat pertinents (guants, bata, ulleres de
seguretat...) i preparem l’àrea de treball.
- Reunim tot el material i els reactius necessaris.
- Fem servir la balança, juntament amb l’espàtula i el vidre de rellotge, per
pesar els 2’5 grams de cafeïna.
- Una vegada obtinguts, aboquem la cafeïna a un vas de precipitats amb cura
de no perdre substància ni de dispersar partícules d’aquesta.
- Vessem una petita quantitat de sèrum al vas de precipitats per dissoldre la
substància. Removem la mescla amb la vareta de vidre per tal d’accelerar el
procés de dissolució.
- Una vegada dissolta la substància aboquem la mescla resultant al matràs
aforat i enrasem, emprant la pipeta Pasteur per assolir la màxima precisió
possible.
- Recollim i netegem l’àrea de treball així com el material utilitzat.
3.2. Pràctica 2: etanol
o Objectiu
Preparar 100 ml d’una solució 1% (en volum) d’etanol en sèrum fisiològic.
o Càlculs previs
100 ml de solució ·1 ml de etanol
100 ml de solució= 𝟏 𝐦𝐥 𝐝′𝐞𝐭𝐚𝐧𝐨𝐥
o Material i reactius
Material Reactius
Pipeta graduada Etanol
Aspirador de líquids
Matràs aforat (100 ml) Sèrum fisiològic
(0’9 g/l de NaCl) Vas de precipitats (2)
Pipeta Pasteur
Estudi de la toxicitat de la cafeïna, l’etanol i la nicotina sobre embrions de pollastre
56
Fig.29.Material i reactius, pràctica 2.
o Procediment experimental
- Adoptem totes les mesures de seguretat pertinents (guants, bata, ulleres de
seguretat...) i preparem l’àrea de treball. En aquest cas, degut a la naturalesa
de la substància manipulada la pràctica es
durà a terme a la vitrina de gasos.
- Reunim tot el material i els reactius
necessaris.
- Fem servir un vas de precipitats, la pipeta
graduada i un aspirador de líquids per
obtenir el volum pertinent d’etanol per
realitzar la solució, vessant-lo dins el
matràs aforat.
- Enrasem amb sèrum fisiològic, emprant la
Fig.30. Matràs aforat
enrasat.
Estudi de la toxicitat de la cafeïna, l’etanol i la nicotina sobre embrions de pollastre
57
Fig. 31. Material i reactius, pràctica 3.
pipeta Pasteur per assolir un major precisió.
- Recollim i netegem l’àrea de treball així com el material utilitzat.
3.3. Pràctica 3: nicotina o Objectiu
Preparar 50 ml d’una solució d’un 1% (en massa) de nicotina en sèrum fisiològic.
o Càlculs previs
50 ml de solució · 1′005 g de solució
1 ml de solució·
1 g de nicotina pura
100 g de solució·
100 g de nicotina
99′3 g de nicotina pura
= 𝟎′𝟓𝟎 𝐠 𝐝𝐞 𝐧𝐢𝐜𝐨𝐭𝐢𝐧𝐚
o Material i reactius
Material Reactius
Vas de precipitats Nicotina
(99’3% de puresa)
Matràs aforat (50 ml) Sèrum fisiològic
(0’9 g/l de NaCl) Pipeta Pasteur
PERILLOSITAT NICOTINA
Estudi de la toxicitat de la cafeïna, l’etanol i la nicotina sobre embrions de pollastre
58
o Procediment experimental
- Adoptem totes les mesures de seguretat pertinents (guants, bata, ulleres de
seguretat...) i preparem l’àrea de treball. En aquest cas, degut a la naturalesa
de la substància manipulada la pràctica es durà a terme a la vitrina de gasos.
- Reunim tot el material i els reactius necessaris.
- Degut a que la quantitat de nicotina disponible
correspon amb la necessària per dur a terme la
solució, l’aboquem directament al matràs aforat.
- Enrasem amb sèrum fisiològic, utilitzem la pipeta
Pasteur per guanyar una major precisió.
- Recollim i netegem l’àrea de treball així com el
material utilitzat.
Fig.32. Nicotina.
Estudi de la toxicitat de la cafeïna, l’etanol i la nicotina sobre embrions de pollastre
59
4. ASSAIG D’EMBRIOTOXICITAT
La finalitat d’aquest assaig és corroborar la hipòtesi central del treball. L’estudi
es divideix en tres fases les quals es troben detallades a continuació.
*A l’annex C està indicada la normativa per a la preparació, maneig i administració de substàncies als
assaig de toxicitat.
4.1. Inducció de les substàncies
A aquesta primera fase procedim a introduir dins dels ous les substàncies d’estudi
que duran a terme la funció de variable independent a l’experiment.
D’aquesta manera formarem quatre grups: un per a cada substància i un quart al
qual sotmetre’m al mateix procediment però només induirem sèrum fisiològic. La
funció d’aquest quart grup és establir-se com a grup control per tal de descartar
l’existència de variables no controlables que pertorbin els resultats finals.
4.1.1. Materials:
Ous fèrtils Cinta adhesiva
Cinc xeringuilles de 2’5 ml Oueres
Xeringuilla de 10 ml Suport per manipular els ous
Material de dissecció: tisores i pinces Solucions d’etanol, cafeïna i nicotina
Retolador permanent Sèrum fisiològic
Estudi de la toxicitat de la cafeïna, l’etanol i la nicotina sobre embrions de pollastre
60
4.1.2. Protocol
Una vegada organitzat tot el material necessari i preparada la zona de treball amb
l’asèpsia més possible procedim a dur a terme la inducció de les diferents substàncies
de la següent forma:
1. Agafem l’ou fèrtil i el situem horitzontalment sobre el suport.
2. Emprant unes tisores, realitzem un petit orifici al pol més ample de l’ou.
3. Introduïm amb molta cura l’agulla de la xeringa de 10 ml, dirigint la trajectòria
d’aquesta el més possible cap a la closca per tal d’evitar un contacte accidental
amb l’embrió.
4. Realitzem un forat per tal de tallar la closca de l’ou en forma de cercle.
5. Apliquem de 0.5 ml de tractament (etanol, nicotina, cafeïna o sèrum fisiològic)
amb una xeringa de 2’5 ml.
6. Tanquem la “finestra” realitzada a la closca de l’ou amb cinta adhesiva.
7. Indiquem el grup al qual pertany en correspondència al tipus de tractament
empleat així com la numeració adient a la closca de l’ou amb retolador
permanent.
Fig.32. Material necessari per dur a terme la inducció de les substàncies a ous fèrtils.
Estudi de la toxicitat de la cafeïna, l’etanol i la nicotina sobre embrions de pollastre
61
4.2. Incubació artificial
La finalitat de la incubació és fer possible el desenvolupament de l’embrió. Per tal
de fer possible aquesta comesa durant les 72 hores (aproximades ja que els embrions
no reprenen el seu desenvolupament al mateix instant que són introduïts a la
incubadora) que durarà aquesta fase del procés es seguiran les següents pautes:
- Es depositarà a la base de l’estructura un petit recipient amb aigua per tal
que s’evapori de forma natura generant així un medi humit dins d’aquesta.
- Es controlarà la temperatura per tal que oscil·li entre els 37-38ºC.
- Cada tres hores s’obrirà amb la finalitat de renovar l’aire de l’interior i també
es durà a terme el volteig dels ous.
Fig.33. Protocol d’inducció de substàncies.
Estudi de la toxicitat de la cafeïna, l’etanol i la nicotina sobre embrions de pollastre
62
- Es mantindrà encès el ventilador per tal d’afavorir el moviment de l’interior
de la incubadora. La intensitat d’aquest es regularà manualment i prenent
com a referent la temperatura de l’interior de manera que si és necessari
disminuir-la augmentarem la potència del ventilador i a l’inrevés.
4.3. Anàlisi del grau de desenvolupament
L’última fase consisteix en obrir els ous i sotmetre’ls de forma individual a una
exhaustiva observació per tal de veure si s’ha esdevingut o no el desenvolupament
d’aquests i si es així fins a quin grau, prenent com a referència el nombre de somites
presents a l’embrió
4.3.1. Material
El material necessari per portar a terme aquesta última fase del procés
experimental és el següent:
Fig. 34. Incubació d’ous fèrtils.
Estudi de la toxicitat de la cafeïna, l’etanol i la nicotina sobre embrions de pollastre
63
Ous prèviament incubats i als qual se’ls
ha subministrat el tractament pertinent.
Lupa binocular.
Suport de vidre.
Tinta xinesa. Xeringues (10 i 2’5 ml).
Material de dissecció (tisores i pinces) Recipient pel rebuig.
4.3.
2. Protocol
Una vegada hem reunit tot el material necessari i hem pres les mesures
d’esterilitat necessàries a l’àrea de treball procedim a portar a terme els següents
passos:
1. Agafem un dels ous i el situem a sobre d’un suport de vidre. Procedim a
realitzar un petit orifici a la part tancada amb cinta adhesiva per tal d’introduir
la punta de les tisores i poder obrir una finestra, més gran que la ja realitzada, a
la superfície de l’ou.
2. Emprant la xeringa de 10 ml extraiem uns mil·límetres d’albumen per tal de
facilitar la manipulació del vitel.
Fig. 35.Material necessari per dur a terme l’anàlisi del grau de
desenvolupament dels ous incubats.
Estudi de la toxicitat de la cafeïna, l’etanol i la nicotina sobre embrions de pollastre
64
3. Una vegada hem localitzat l’embrió introduïm amb molta cura la xeringa de 2,5
ml amb tinta xinesa, a través de la membrana vitel·lina per la part inferior de
d’aquest, amb la intenció de tintar-lo i aconseguir un contrast cròmic que
faciliti l’observació d’aquest per la lupa binocular.
4. Observem l’embrió i el seu grau de desenvolupament emprant la lupa binocular
i anotem tot allò rellevant.
Fig.36.. Anàlisi del grau de desenvolupament.
Estudi de la toxicitat de la cafeïna, l’etanol i la nicotina sobre embrions de pollastre
65
4.4. Resultats
Tractament Nª Observacions Nº somites
Nicotina 1 El disc germinatiu presenta canvis però el
desenvolupament és nul
-
Nicotina 2 Desenvolupament nul. -
Nicotina 3 El vitel presenta petites fissures, una vascularització
molt tímida i dispersa i una coloració anormal que
indica una incidència excessiva de rajos infrarojos.
-
Nicotina 4 Desenvolupament nul. -
Nicotina 5 Malgrat que el disc germinatiu ha experimentat
canvis (té un to blanc molt més intens que durant la
inducció de substàncies) el desenvolupament és nul.
-
Nicotina 6 Desenvolupament nul. -
Nicotina 7 Desenvolupament nul. -
Etanol 1 Malgrat que el vitel presenta canvis propis dels
primers estadis del desenvolupament, no hi ha
presència de vascularització ni d’embrió.
-
Etanol 2 L’ou presenta una tímida vascularització -
Etanol 3 Presència d’embrió amb pols cardíac cranial. Somites
no gaire definides.
-
Etanol 4 Desenvolupament nul. -
Etanol 5 Desenvolupament nul. -
Etanol
Etanol
6
7
Ous trencats durant la incubació degut a la pèrdua
d’albumen i solidificació d’aquest en contacte amb
la ouera.
-
Cafeïna 1
Presència d’una tímida vascularització en pigments.
Malgrat que el vitel presenta canvis propis del
desenvolupament temprà, no hi ha presència
d’embrió definit.
-
Cafeïna 2 Presència de vascularització definida però no
d’embrió. -
Cafeïna 3 Embrió desenvolupat. 28
Cafeïna 4 Hi ha presència de canvis significatius al vitel però
no d’embrió desenvolupat. -
Cafeïna 5
Hi ha presència d’embrió amb un grau de
desenvolupament enrederit amb comparació amb
els altres observats. L’eix central d’aquest presenta
una certa curvatura anòmala.
18
Cafeïna 6 Embrió desenvolupat. 26
Estudi de la toxicitat de la cafeïna, l’etanol i la nicotina sobre embrions de pollastre
66
Tractament Nª Observacions Nª somites
Cafeïna 7
Ou trencat durant la incubació degut a la pèrdua
d’albumen i solidificació d’aquest en contacte amb
la ouera.
-
Grup
control 1
Presència d’embrió desenvolupat amb pols cardíac
situat a l’esquerra de l’eix central. 34
Grup
control 2
Vitel trencat. -
Grup
control 3
Vascularització en pigments, absència d’embrió
definit. -
Grup
control 4
L’ou presenta una notable vascularització així com
pols cardíac. No es pot efectuar l’observació del
grau de desenvolupament de l’embrió ja que el vitel
es fragmenta durant la manipulació.
-
Grup
control 5
Embrió desenvolupat. 30
Grup
control 6
Embrió desenvolupat, s’observa una lleu rotació
cranial cap a l’esquerra presenta pols cardíac molt
pronunciat en aquest mateix costat.
36
Grup
control 7
Embrió desenvolupat. 30
*A l’annex D consta una selecció d’imatges d’aquesta última part del treball.
Estudi de la toxicitat de la cafeïna, l’etanol i la nicotina sobre embrions de pollastre
67
5. ANÀLISI DELS RESULTATS
Per tal d’analitzar els resultats obtinguts, agrupem els resultats en quatre grups
en funció dels següents criteris:
a. Desenvolupats: fa referència al conjunt d’ous que presenten un embrió
amb un grau de desenvolupament adient o pròxim al seu estadi de
desenvolupament.
b. Desenvolupament nul: en contraposició, es correspon amb aquell
conjunt d’ous que no presenten variacions respecte a la seva
observació durant la fase d’inducció dels tractaments i, per tant, als
qual no s’ha esdevingut cap tipus de procés precursor del
desenvolupament embrionari.
c. Indicis de desenvolupament: es correspon amb un terme entremig als
dos grups anteriors. Aquest conjunt d’ous presenten petits indicis de
desenvolupament (canvis a l’aparença del vitel o una tímica
vascularització en pigments) però no una presència clara i distinta d’un
embrió definit.
d. Altres problemes: aquest últim grup fa referència a aquell conjunt
d’ous que han patit desavinences externes a l’efecte dels tòxics. Entre
aquests problemes trobem una excessiva exposició a la font de calor,
una coloració errònia de l’embrió que va impossibilitar la correcta
observació del mateix o, també, petites fissures a la closca que van
comportar la pèrdua en excés d’albumen o el trencament del propi ou.
Els resultats finals han estat:
D’un assaig sobre 28 ous s’han pogut observar un total de 9 embrions
desenvolupat. Per altra banda s’observen 8 ous que presenten diversos indicis de
desenvolupament enfront uns 7 ous que no compten amb cap tipus de
desenvolupament. Per últim han hagut 4 ous que han patit desavinences externes a
l’assaig.
Estudi de la toxicitat de la cafeïna, l’etanol i la nicotina sobre embrions de pollastre
68
Pel que fa els resultats particulars en referència a cada tractament s’han
obtingut els següents resultats:
Tractament Desenvolupa
ts
Desenvolup
a-ment nul
In. de
desenvolup
a-ment
Altres
problemes
Cafeïna 3 0 3 1
Etanol 1 2 2 2
Nicotina 0 5 2 0
G. Control 5 0 1 1
[NOMBRE DE
CATEGORÍA]
[PORCENTAJE]
[NOMBRE DE
CATEGORÍA]
[PORCENTAJE]
[NOMBRE DE
CATEGORÍ
A]
[PORCENTAJE]
[NOMBRE DE
CATEGORÍA]
[PORCENTAJE]
ETANOL
[NOMBRE DE
CATEGORÍA]
[PORCENTAJE]
[NOMBRE DE
CATEGORÍA]
[PORCENTAJE]
[NOMBRE DE
CATEGORÍ
A]
[PORCENTAJE]
GRUP CONTROL
Taula 9. Resultats individuals.
Estudi de la toxicitat de la cafeïna, l’etanol i la nicotina sobre embrions de pollastre
69
Per últim, en referència als embrions desenvolupats, les diferències pel que fa
el grau de desenvolupament (prenent com a referència el nombre de somites) són les
següents:
0
10
20
30
40
C3 C5 C6 G1 G5 G6 G7
Nom
bre
de s
omit
es
Embrions amb somites observables
GRAU DE DESENVOLUPAMENT C3: Cafeïna 3
C5: Cafeïna 5
C6: Cafeïna 6
G1: Grup control 1
G5: Grup control 5
G6: Grup control 6
G7: Grup control 7
Gràfic 3. Diferències en el grau de desenvolupament, prenent com a referència el nombre
de somites presents.
Estudi de la toxicitat de la cafeïna, l’etanol i la nicotina sobre embrions de pollastre
70
5. CONCLUSIONS FINALS
A l’hora de valorar els resultats obtinguts hem de valorar també els nombrosos
factors externs que han pogut pertorbar-los. D’aquesta manera, cal tindre en compte
que gairebé tota la part experimental (tret de la preparació dels tractaments) s’han dut
a terme dins àrees de treball que, malgrat intentar assolir la major asèpsia possible i
seguir els protocols pertinents de la forma més acurada possible, no han estat les
pertinents per dur a terme un estudi toxicològic.
L’assaig només s’ha portat a terme un cop ja que arran dels resultats de la
primera experimentació va generar el conflicte ètic intern. Vaig considerar que no era
moralment correcte tornar a realitzar aquesta fase exposant a altres 28 vides en
potència a una mort segura quan, al cap i a la fi, els resultats de l’experimentació no
tenien una finalitat científica rellevant que tingués transcendència al món de la
investigació toxicològica.
El resultats de l’assaig d’embriotoxicitat ens porten a extreure les següents
conclusions:
1ª La cafeïna, l’etanol i la nicotina són tres substàncies que pertorben el
desenvolupament normal d’embrions de pollastre.
2ª La nicotina és la substància amb més potència tòxica de totes ja que els ous
fèrtils sotmesos a aquest tipus de tractament presenten el major índex de
desenvolupament nul.
3ª L’etanol és el segon tòxic més potent ja que pot arribar a impossibilitar el
desenvolupament d’un embrió de pollastre o enrederir el seu procés normal de
divisió cel·lular.
4ª La cafeïna és el tòxic que menys pertorba el grau de desenvolupament ja que és
el tractament que compta amb més embrions desenvolupats. Malgrat això,
provoca un retràs en el grau de desenvolupament normal ja que, dels embrions
Estudi de la toxicitat de la cafeïna, l’etanol i la nicotina sobre embrions de pollastre
71
desenvolupats, presenten un nombre menor de somites en comparació amb els
embrions sotmesos a un tractament de sèrum fisiològic.
Estudi de la toxicitat de la cafeïna, l’etanol i la nicotina sobre embrions de pollastre
72
IV. Referències
bibliogràfiques
Estudi de la toxicitat de la cafeïna, l’etanol i la nicotina sobre embrions de pollastre
73
REFERÈNCIES BIBLIOGRÀFIQUES
*Agrupació en funció de les àrees temàtiques
o Toxicologia
Curtis D. Klaassen, John B. WatkinsIII; Casarett y Doull,Fundamentos de Toxicologia
(n.d)McGRAW HILL- INTERAMERICANA.
E. Mencías Rodríguez L. M. Mayero Franco; Manual de Toxicologíabásica (2002). DIAZ
DE SANTOS. ISBN: 84-7978-136-9
Manuel Repetto; Toxicologia Fundamental (1997) EDICIONES DIAZ SANTOS. ISBN: 84-
7978-263-3
Ted A. Loomis;Fundamentos de Toxicologia (n.d.). EDITORIAL ACRIBIA. ISBN: 84-200-
0503-7
o Desenvolupament embrionari
S. Climent Peris, J. A. Bascuas Asta; Cuadernos de anatomia i embriologia
veterinaria(1989). EDITORIAL MERBÁN, S.A. ISBN: 84-7101-114-X
Scott F. Gilbert, Biología del Desarrollo (2003). EDITORIAL MÉDICA PANAMERICANA
S.A.. ISBN: 84-7903-912-4
Lewis Wolpert,Thomas Jessell, Peter Lawrence; Principios del Desarrollo (n.d)EDITORAL
MEDICA PANAMERICANA.
http://www.d.umn.edu/~pschoff/documents/ChickStagingSeries.pdf
Estudi de la toxicitat de la cafeïna, l’etanol i la nicotina sobre embrions de pollastre
74
o L’ou de gallina
http://www.huevo.org.es/
o Substàncies d’estudi
D. J. Humphereys, Toxicologia Veterinaria(n.d). INTERAMERICANA – MCGRAW-HILL.
ISBN: 84-7615-469-0
Dr. Rafael Jurado Couto, Introducción a la toxicologíaveterinaria(n.d). EDITORIAL
TEBAR FLORES.
http://www.cafeina.com.es/contenidoCafeina/
http://www.fad.es/
http://infodrogas.org/inf-drogas/alcohol
http://www.news-medical.net/health/Nicotine-Toxicology-%28Spanish%29.aspx
http://www.uab.cat/PDF/PDF_1177396246034_ca.pdf
http://www.who.int/bulletin/volumes/89/6/11-020611/es/
V. Annexos
ANNEX A
Estadis del desenvolupament normal de l’embrió de pollastre
ANNEX B
Seguretat al laboratori
I. Principis generals de seguretat
1. El disseny del laboratori (distribució, instal·lacions, procediments de treball,
etc.) ha d’ésser l’adequat pel manteniment del nivell preventiu.
2. S’ha de disposar de les instal·lacions d’emergència així com dels elements
d’actuació (com per exemple són els extintors).
3. El laboratori en general ha d’estar en perfecte estat d’ordre i neteja.
4. El rebuig, taques o desaprofitaments de substàncies perilloses s’eliminen amb
rapidesa.
5. Està prohibit realitzar treballs diferents als autoritzats o fer servir aparells o
instal·lacions sense conèixer prèviament el seu funcionament.
6. El personal s’ha de netejar les mans abans i després de l’ús de les instal·lacions
del laboratori.
7. La roba de treball ha d’estar cordada en tot moment, evitant portar mànigues
amples. També s’ha de portar els cabells sempre recollits.
8. Està prohibit menjar, beure i fumar.
9. Si es porten lents de contacte és obligatori l’ús d’ulleres de seguretat.
10. Una vegada es finalitza la pràctica és obligatori guardar els materials i reactius,
netejar l’àrea de treball i desconnectar els aparells juntament amb els
conductes d’aigua i gas.
11. Sempre que es treballa al laboratori s’ha de disposar de la pertinent
Personal de laboratori amb la protecció
individual adient.
equipament de protecció individual.
II. Manipulació de substàncies químiques
a. Perillositat dels productes químics:
La perillositat a la qual ens exposem a l’hora de manipular determinades
substàncies químiques està indicada a la substància en qüestió mitjançant una sèrie de
pictogrames els quals són:
b. Recomanacions de caràcter general:
1. S’ha de conèixer la reactivitat dels productes o la reacció.
2. Sempre s’ha d’utilitzar la quantitat mínima possible de reactius.
3. L’apertura dels flascons que contenen substàncies químiques ha de realitzar-se
de manera lenta i amb cura.
4. Quan un líquid es deixa vessar d’un recipient a un altre ha de portar-se a terme
acuradament per tal d’evitar esquitxades.
5. A l’hora de manipular substàncies tòxiques o nocives, s’ha d’evitar el contacte
amb la pell, la inhalació de possibles vapors i la ingestió.
- Per manipular sòlids s’emprarà culleres o espàtules.
- Per manipular líquids s’empraran pipetes graduades (preferiblement).
ANNEX C
Normativa per a la preparació, maneig i administració
de substàncies als assaigs de toxicitat
1. A tota la zona d’experimentació no esta permès fumar, beure, menjar
(caramels, xiclets, etc.) ni l’aplicació de cosmètics.
2. És necessari rentar-se les mans amb sabó desinfectant abans i després de
dur a terme l’assaig.
3. Emprar sempre guants, ulleres i bata.
4. Al moment de l’administració: l’apertura de les ampolles i flascons es
durà a terme en les majors mesures d’asèpsia.
5. Les xeringues i les agulles hauran d’ésser estèrils i s’evitarà en tot
moment el contacte d’aquestes amb la taula de treball.
6. Durant tota la manipulació s’evitarà, sempre que sigui possible, la
formació d’espuma o aerosol (no injectant aire, no separant l’agulla de la
xeringa, etc.)
7. Tot el material rebutjable emprat s’introduirà en bosses de plàstic per la
posterior incineració.
8. El material no rebutjable emprar es rentarà amb aigua i sabó
minuciosament.
ANNEX D
Anàlisi del grau de desenvolupament
Cafeïna 3
Cafeïna 5
Etanol 1
Cafeïna 6
Grup control 1
Vascuralitzaciógrup control 1
Grup control 6