The Environmental Toxicology group studies and assesses the bioavailability and toxicity of existing and emerging contaminants and their mixtures. To this end, the group applies an array of lab toxicity tests (i.e. transgenic yeast, cell lines, zebrafish embryos and Daphnia magna models), and field assays conducted with feral fish and invertebrates from both marine and freshwater environments. Effects are assessed across different biological levels using transcriptomic, lipidomics, metabolomics, morphogenetic and specific cell response, including effects on whole organism and population.
Some of the key achievements of the group involve the use of biomarkers and sentinel species to biomonitor contamination in marine and freshwater systems, the first evidence of endocrine disruption in fish (estrogenic effects in fish) and aquatic invertebrates (imposex in gastropods), the application of -omic technologies to monitor effects and mode of action (MoA) on model species, the use of video-tracking technologies to assess neurobehavioral changes in model species, the determination of the ‘obesogenic’ effect of contaminants in fish, fish cell lines and invertebrates and the development of animal-free bioassays for endocrine disruption and related toxic effects.
- Study the mechanisms of action of toxicants altering growth, reproduction, energetic metabolism, phototactic behavior in Daphnia magna using omic and functional assays.
- Developing and use of cost-effective toxicity assays to identify toxic compounds in complex mixtures in the field
- Elucidation of the molecular bases of the neurotoxic effects caused by some environmental pollutants and drugs using zebrafish as vertebrate model.
- Gene expression in animal species of environmental interest
- Cell death mechanisms
- Identification of new biomarkers from transcriptomics and metabolomics analysis
- Development of tissue and cell based bioassays for the detection endocrine disruption and related toxic effects
- Lipidomic tools to monitor effects of contaminants and unravel toxicity pathways in model species
Research Facilities:
- Four fully equipped labs to conduct biochemistry, molecular and analytical chemistry work.
- Zebra fish housing facility
- CT room to culture Daphnia magna and algae
- Behavioural facility room
- Microscopy facility room…
- Histology facility room
- Spectrofluorimeter microplate readers
- Respirometry
- Spectrometry
- Genomics service equipped with real time PCR instruments (LC480, Roche), PCR termocycler (Biorad), Nanodrop Spectrophotometer, Bioanalyzer (Agilent technologies) and Gel Logic 200 Imaging System (Kodak)
- Cell culture facility
Whales and polar bear in a petri dish: decoding marine mammal toxicology through in vitro and in silico approachees (Marma-detox)
NFR334739
Organismo financiador: Research Council of Norway
Start Date: 01/10/2023 – End Date: 31/12/2026
Moving from field studies to ex vivo models for understanding and predicting toxicological responses to multiple stressors in marine mammals (SLICE)
Contrato Research Council of Norway, Tromso, Norway
Start Date: 01/10/2023 – End Date: 31/12/2026
Tracking marine pollutant cocktails and their ecological impact with advanced analytical, technological and toxicological tools
101291975
SEATRACE will deepen knowledge of marine pollution by characterizing complex cocktails of marine pollutants (MrPs) in coastal regions of the Atlantic, Arctic and Indian Oceans, and Mediterranean Sea. This will be accomplished by determining hazardous MrPs and assessing their toxicity on key marine organisms across global climate change and their cumulative effects on marine communities and human health. Active and passive sampling approaches, bio/chemical analytical methods, aquatic sensors and drones, and next-generation cumulative risk assessment will be applied. A key innovation is the integration of the monitoring tools with effect-based methods (EBMs) including effect-directed analysis (EDA) to identify and prioritize hotspots at risk and toxic components within MrPs mixtures, enhancing the accuracy of ecological and human health risk assessments. The human exposure to seafood-borne MrPs will be assessed in seafood health and economy, providing strategies to enhance seafood safety confidence and support fisheries trust.
SEATRACE will strengthen European Union (EU)-India research collaboration on MrPs and plastic litter through the joint work of EU and Indian organization. Additionally, the Indian partners will apply innovative pilot solutions to reduce marine plastics at key hotspots, including waste recycling to meet national requirements. They will contribute with expertise across the seawater management value chain, from knowledge providers to end-users. SEATRACE will address the following mid-term outcomes: i) exploitation of four monitoring tools including Passive sampling (chemical, plastic litter, and parasitic copepods), bacterial and human cell-based new approach methods (NAMs), optical sensors and drones and the application of EBMs/EDA to marine environments; ii) development of robust, evidence-based tools and models for risk assessment and policy-making at local and global scales; and iii) fostering EU–India cooperation for harmonized and effective protection of marine ecosystems and public health.
This project has received funding from the European Union’s Horizon Europe research and innovation programme under grant agreement No 101291975.
Start Date: 01/09/2026 – End Date: 31/08/2030
El impacto de los rodenticidas anticoagulantes en la biodiversidad y alternativas a su uso integrando soluciones basadas en la naturaleza (BUBOROD)
SBPLY/23/180225/000203
Los rodenticidas son útiles para controlar roedores que pueden dañar bienes y transmitir enfermedades infecciosas a humanos y ganado. Los más utilizados en las últimas décadas han sido los rodenticidas anticoagulantes (AR). La resistencia desarrollada por las ratas a los AR de primera generación (FGAR) obligó al uso de AR de segunda generación (SGAR), que son más tóxicos que los FGAR. Sin embargo, la capacidad de bioacumulación de los SGAR está provocando su biomagnificación en los depredadores que se alimentan de roedores envenenados y explica que el 58% (2414 de 4187) de los depredadores analizados en estudios en todo el mundo muestren AR. En algunas zonas de España, el 100% de los búhos reales analizados han presentado residuos de SGAR en hígado, llegando en muchos casos a niveles letales.
La desaparición de la población reproductora en algunas zonas de España con alta presencia de explotaciones ganaderas, donde los tratamientos con SGAR son frecuentes, nos llevó a plantear la hipótesis de que las intoxicaciones secundarias por SGAR pueden estar implicadas, total o parcialmente, en el declive o extinción local del búho real. Además, la resistencia desarrollada por los roedores a los FGAR y, más recientemente, a los SGAR puede aumentar el riesgo de envenenamiento secundario de los depredadores porque los roedores resistentes tenderían a bioacumular concentraciones más altas de AR antes de alcanzar un nivel letal.
El objetivo principal del presente proyecto es contribuir al conocimiento de la Vía de Resultados Adversos (Adverse Outcome Pathway, AOP) de los SGAR en el búho real (como especie indicadora) desde la base molecular hasta los efectos en la población, y mitigar este impacto negativo en la solución basada en la naturaleza para el control de roedores que representa el búho real. Los objetivos específicos son: (1) estudiar la relación entre la mutación Vkorc1 de los genes de resistencia y la bioacumulación de SGAR en ratas; (2) estudiar la relación entre las concentraciones de SGAR en ratas y la bioacumulación y los efectos adversos de los SGAR en búho real; (3) estudiar los determinantes ambientales de la exposición a SGAR en el búho real; (4) estudiar la relación entre la exposición a SGAR y las tendencias espaciotemporales de las poblaciones de búho real; y (5) desarrollar métodos para aliviar el impacto de los SGAR en depredadores.
Entidad financiadora: Agencia de Investigación e Innovación de Castilla-La Mancha, Junta de Comunidades de Castilla-La Mancha
Start Date: 01/05/2024 – End Date: 30/04/2027
Implementación de modelos celulares 3D para la detección de disruptores endocrinos en matrices ambientales
202580E161
PROYECTOS INTRAMURALES CSIC(2022)
Start Date: 01/09/2025 – End Date: 31/08/2028
Integrated methods to study epithelial to mesenchymal transition induced by exposure to pollutants
202630E008
PROYECTOS INTRAMURALES CSIC(2025)
Start Date: 01/01/2026 – End Date: 31/12/2027
Toxigogenómica en Daphnmia magna aplicada a One health
202680E029
PROYECTOS INTRAMURALES CSIC(2025)
Start Date: 01/05/2026 – End Date: 30/04/2031
Analisis el efecto adverso de los contaminantes neurotóxicos en la función motora de los organismos acuáticos mediante el uso de innovadoras plataformas de análisis del compor
PID2023-148502OB-C21
La función motora es esencial para la vida y está modulada por las neuronas dopaminérgicas del sistema nervioso central. Se ha demostrado que la exposición accidental o laboral a determinadas sustancias químicas neurotóxicas puede provocar un síndrome parkinsoniano, caracterizado por movimientos lentos, marcha alterada, rigidez, temblores y pérdida de equilibrio. Además, existen evidencias de que algunos organismos acuáticos también son sensibles a estos compuestos, mostrando disminución de dopamina e hipolocomoción tras la exposición.
El proyecto TOXIPARK plantea la hipótesis de que la exposición de organismos acuáticos a niveles ambientales de neurotóxicos podría inducir síndromes similares al parkinsoniano, incluyendo efectos motores y no motores. Para comprobarlo, se desarrollarán y validarán herramientas de seguimiento por vídeo para analizar la cinemática del movimiento en pez cebra y Daphnia, así como alteraciones fisiológicas asociadas. Posteriormente, se generarán modelos experimentales con distintos compuestos y se combinarán con análisis ómicos para identificar mecanismos moleculares. Además, se evaluarán muestras reales de agua dulce para detectar mezclas o sustancias responsables de los efectos observados, con el objetivo final de determinar el riesgo ecológico y potencial impacto en la salud humana.
Proyecto PID2023-148502OB-C21 financiado por MICIU/AEI /10.13039/501100011033 y por FEDER, UE
Start Date: 01/09/2024 – End Date: 31/12/2027
Multiomica espacial y unicelular: Un enfoque integrador para el estudio del impacto de los disruptores endocrinos en las células germinales de peces durante la pubertad
PID2021-122929OB-C33
El proyecto GERM-TOX surge como respuesta a las prioridades de la Comisión Europea en salud y seguridad alimentaria, centrándose en investigar cómo los disruptores endocrinos (EDCs) —contaminantes químicos que alteran el sistema hormonal— afectan el inicio de la pubertad y la maduración en los peces. Para ello, la investigación combinará el estudio de una especie de gran valor comercial, la lubina (Dicentrarchus labrax), y un modelo clásico de laboratorio, el pez cebra (Danio rerio). El objetivo principal es identificar las alteraciones morfológicas y biológicas a largo plazo que sufren estos organismos debido a la exposición temprana a dichas sustancias.
Para lograrlo, GERM-TOX aplicará un enfoque científico pionero basado en tecnologías ómicas de vanguardia y la integración de datos complejos (multiómica). Mediante el uso de herramientas avanzadas como la transcriptómica unicelular y el análisis con resolución espacial en larvas y juveniles, el estudio desentrañará los mecanismos moleculares exactos y la heterogeneidad celular que desencadenan las respuestas adversas. Enmarcado en el proyecto coordinado GERM-FATE, este esfuerzo multidisciplinar generará conocimiento crítico para proteger la industria de la acuicultura y comprender el impacto de los contaminantes humanos en el desarrollo ecológico global.
Proyecto PID2021-122929OB-C33 financiado por MICIU/AEI /10.13039/501100011033 y por FEDER, UE
Start Date: 01/09/2022 – End Date: 31/08/2026
ESCCAP: Efecto de la Sequía en las comunidades de Cianobacterías y su producción de Cianotoxinas en embalses de las cuencas internas de Cataluña: potenciales efectos sobre la calidad del Agua Potable.
RDI001/24/000010
Objectiu principal: Estudi de l’impacte de cianobacteris i cianotoxines en embassaments en la producció d’aigua potable en un escenari de canvi climàtic
Desenvolupament i implantació de sistemes d'ajuda a la presa de decisions en la traçabilitat de compostos químics prioritaris, contaminants emergents, nutrients i el seu comportament al medi, i altres compostos contaminants.
Sistemes de tractament en sistemes públics de sanejament i abastament. Adaptació als canvis normatius recents en la matèria.
Digitalització del cicle de l’aigua: bessons digitals, BIM, modelització amb IA.
Aquest projecte amb referència RDI001/24/000010 ha estat cofinançat per la Agència Catalana de l'Aigua en el marc de la convocatòria ACC/1362/2024 per a projectes de recerca, desenvolupament i innovació en la gestió de l'aigua i la preservació del medi aquàtic.
Start Date: 05/07/2025 – End Date: 04/07/2028
Staff
Permanent Researchers
PhD Students
Postdoc Researchers
Technical








