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El IDAEA-CSIC y el IQS analizan los efectos del herbicida glifosato y del biocida triclosán en la microbiota intestinal del microcrustáceo acuático Daphnia magna.
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La exposición a concentraciones ambientales altera la microbiota, los niveles de neurotransmisores, el comportamiento y la reproducción del organismo.
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Este modelo abre nuevas vías para investigar cómo contaminantes comunes pueden afectar al sistema nervioso, con posibles implicaciones para la salud en vertebrados y humanos.
Daphnia magna, organismo modelo en ecotoxicología ambiental / Juliette Bedrossiantz (IDAEA-CSIC)
Un estudio del Instituto de Diagnóstico Ambiental y Estudios del Agua (IDAEA-CSIC) y el Instituto de Química de Sarrià (IQS) ha demostrado que el glifosato y el triclosán, dos compuestos presentes en herbicidas y productos de higiene personal, alteran la microbiota intestinal de la Daphnia magna, un microcrustáceo utilizado como organismo modelo en ecotoxicología ambiental, incluso en concentraciones muy bajas similares a las que se encuentran en el medioambiente. Los resultados, publicados en la revista Environmental Science & Technology, revelan por primera vez que estas alteraciones en la comunidad microbiana intestinal del microcrustáceo están relacionadas con cambios neurológicos, de comportamiento y en su rendimiento reproductivo. El hallazgo valida el potencial de este organismo como modelo para estudiar el eje microbiota-intestino-cerebro y podría facilitar la detección temprana de contaminantes con posibles efectos neurológicos.
En los últimos años, numerosos estudios han demostrado que la microbiota intestinal desempeña un papel clave en la regulación del sistema inmunitario y del sistema nervioso. Esta interacción entre el intestino y el cerebro se ha estudiado principalmente en humanos y en modelos vertebrados, desde peces a ratones. Sin embargo, estos modelos presentan limitaciones éticas y experimentales que dificultan realizar estudios de exposición prolongada a contaminantes ambientales. El microcrustáceo Daphnia magna, por el contrario, es un organismo ampliamente utilizado en ecotoxicología debido a su sensibilidad a los contaminantes y su papel clave en las redes tróficas de los ecosistemas de agua dulce.
La contaminación de los ecosistemas de agua dulce por compuestos químicos de origen humano, como herbicidas o biocidas, supone una preocupación cada vez mayor entre la comunidad científica por sus efectos en la biodiversidad y la salud ambiental. Entre ellos, el glifosato, uno de los herbicidas más utilizados en el mundo, y el triclosán, un agente antimicrobiano presente en algunos productos de higiene personal como jabones o pastas de dientes, son contaminantes frecuentes en ríos, lagos y aguas residuales.
Alteraciones en microbiota, comportamiento y reproducción
En este trabajo, los investigadores expusieron a Daphnia magna durante 21 días, aproximadamente el tiempo que tarda en alcanzar la edad adulta, a bajas concentraciones de glifosato y triclosán comparables a las detectadas en ecosistemas acuáticos.
Los resultados mostraron que la exposición a estos compuestos alteró la composición de la microbiota intestinal, los neurotransmisores y el comportamiento del microcrustáceo. Estos cambios se asociaron a modificaciones en los niveles de neurotransmisores clave para el sistema nervioso, como la serotonina y la dopamina, tanto en el intestino como en el cerebro. Además, los organismos expuestos mostraron una reducción en su capacidad reproductiva.
El estudio también identificó alteraciones en rutas metabólicas de la microbiota implicadas en la producción de vitaminas, ácidos grasos esenciales y ácidos grasos de cadena corta, estos últimos compuestos participan en la comunicación entre el intestino y el cerebro.
“Nuestro estudio demuestra que este mecanismo de relación entre la microbiota intestinal y el sistema nervioso también existe en la Daphnia magna, lo que abre la puerta a utilizarlo como modelo para estudiar cómo los contaminantes ambientales pueden afectar a procesos neurológicos en otros organismos”, explica Carlos Barata, investigador del IDAEA-CSIC y autor principal del estudio.
El uso de Daphnia magna puede ayudar a reducir el uso de animales vertebrados en experimentación, ya que es un organismo fácil de mantener en laboratorio, de bajo coste y que no está sujeto a regulaciones éticas de experimentación animal.
“Lo interesante es que dos compuestos muy diferentes, como el glifosato y el triclosán, producen efectos similares en los organismos estudiados. Esto sugiere que los cambios en el microbioma podrían ser un mecanismo común a través del cual distintos contaminantes influyen en el comportamiento y la fisiología de los organismos”, destaca el investigador.
Según los autores, este modelo podría utilizarse en el futuro para realizar estudios de cribado de contaminantes ambientales y detectar compuestos capaces de alterar la microbiota intestinal y, potencialmente, influir en el sistema nervioso. No obstante, los investigadores subrayan la necesidad de seguir investigando en esta dirección para determinar hasta qué punto estos efectos pueden reproducirse en vertebrados.
Romero-Alfano, I., Julia López, A., Piña, B., Gómez-Canela, C., & Barata, C. (2026). From Gut to Brain: Glyphosate and Triclosan Impair Microbiome Composition, Neuroactive Metabolites, and Cognitive and Ecological Fitness in Daphnia magna. Environmental Science & Technology. https://doi.org/10.1021/ACS.EST.5C15302
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