En las aves con niveles más elevados de mercurio, las membranas mitocondriales se vuelven más porosas
Los contaminantes comunes están alterando la producción de energía a nivel celular en las aves marinas salvajes, lo que podría afectar su condición física, según revela una nueva investigación.
El estudio se centró en las pardelas cenicientas que se reproducen en Linosa, una pequeña y remota isla volcánica en el Canal de Sicilia. Los científicos descubrieron que contaminantes generalizados como el mercurio y ciertos compuestos PFAS afectan la función de las mitocondrias, diminutas centrales eléctricas celulares que generan energía para actividades que van desde el vuelo hasta la reproducción.
En los océanos, el mercurio a menudo se convierte en metilmercurio altamente peligroso por acción de las bacterias, que se acumula en los tejidos y se concentra en la cadena alimentaria, lo que significa que los principales depredadores son portadores de los niveles más altos.
Los PFAS, "químicos sintéticos eternos" que se encuentran en productos como utensilios de cocina antiadherentes y telas resistentes a las manchas, se acumulan en cantidades cada vez mayores a pesar de los esfuerzos internacionales por controlar su uso.
Estos contaminantes son altamente tóxicos incluso en bajas concentraciones y llegan al océano a través de la atmósfera y la escorrentía superficial. Estudios de laboratorio demostraron que podrían afectar la generación de energía en las mitocondrias, pero estos estudios podrían no reflejar los niveles de contaminación presentes actualmente en los ecosistemas, y sus efectos en la vida silvestre se desconocían hasta ahora.
El equipo internacional de investigadores, dirigido por Stefania Casagrande, científica del Instituto Max Planck de Inteligencia Biológica, midió tanto los niveles de contaminantes como la función mitocondrial en las pardelas cenicientas. Las mitocondrias generan una carga eléctrica que impulsa la producción de trifosfato de adenosina (ATP), la fuente de energía de la célula.
Imagen: La exposición a contaminantes influye en la bioenergética mitocondrial de un ave marina salvaje. Crédito: Environment & Health (2025). DOI: 10.1021/envhealth.5c00297
En las aves con niveles más elevados de mercurio, las membranas mitocondriales se vuelven más porosas a través de un proceso conocido como "fuga de protones": permiten que se disipe más energía sin producir ATP, como el agua que pasa por alto las turbinas de una represa hidroeléctrica.
Los elevados niveles de ciertos compuestos PFAS tienen el efecto opuesto: endurecen las membranas y reducen la pérdida de energía, pero bloquean una válvula de seguridad que impide la acumulación de moléculas dañinas, lo que podría causar un tipo diferente de daño celular oxidativo.
"Es bien sabido que los contaminantes de preocupación global, como los PFAS y el mercurio, son tóxicos. Sin embargo, recién ahora los avances en tecnología de pequeña escala y métodos de campo mínimamente invasivos nos han permitido comprender sus efectos sobre la vida silvestre a escala del ecosistema, con importantes implicaciones para el desarrollo de enfoques de conservación", dice Guadalupe López-Nava, coautora principal y estudiante de posgrado en el Instituto Max Planck de Inteligencia Biológica.
"Descubrimos que el mercurio y ciertos compuestos PFAS alteran la producción de energía celular en pardelas silvestres, lo que afecta su eficiencia energética. Si bien las células pueden compensar este efecto aumentando la producción de energía, esto en sí mismo es costoso, e incluso pequeños cambios en la eficiencia celular podrían socavar su salud".
Imagen derecha: El equipo muestreó adultos reproductores durante dos temporadas en Linosa, midiendo mercurio, PFAS y función mitocondrial. Crédito: MPI para Inteligencia Biológica / Guadalupe López-Nava
Conexión entre la dieta, la exposición y el daño celular
Como depredadores superiores con décadas de vida, las pardelas acumulan contaminantes con el tiempo, lo que las convierte en indicadores de la salud del océano. El equipo muestreó a 52 adultos reproductores durante dos temporadas, midiendo el mercurio y la función mitocondrial en todas las aves, y analizó PFAS en 20 aves de una temporada. Los isótopos estables (huellas químicas que revelan la dieta y el lugar de alimentación) vincularon lo que comían las aves con sus niveles de exposición y sus impactos celulares.
El mercurio fue más alto en aves mayores y machos (las hembras expulsan mercurio durante la puesta de huevos) y aumentó con la posición trófica, coincidiendo con los patrones esperados en la cadena alimentaria. Los PFAS no mostraron tales vínculos con la edad, el sexo o la dieta, lo que sugiere vías de contaminación fundamentalmente diferentes a las del mercurio.
Los científicos dicen que comprender estas diferentes vías de exposición es fundamental para proteger las poblaciones de aves marinas y desarrollar estrategias específicas de reducción de la contaminación.
"La contaminación química es una de las amenazas más complejas para los ecosistemas marinos en todos los niveles, debido a su naturaleza discreta y sus diversos impactos", afirma Lucie Michel, coautora principal y estudiante de posgrado en la Universidad de Giessen. "Durante la exigente temporada de reproducción, cuando los adultos alternan largos viajes de autoabastecimiento con cortos viajes de búsqueda de alimento mientras cuidan a sus polluelos, los costos de energía por la exposición a contaminantes podrían ser especialmente significativos".
"Los futuros trabajos deben examinar los impactos en la supervivencia, el éxito reproductivo y la salud general. También es fundamental comprender estos impactos en el contexto de otras amenazas a la vida silvestre, como la sobrepesca, la contaminación por plásticos y el calentamiento global. El seguimiento a largo plazo será esencial para responder a estas preguntas, lo que también tendrá implicaciones para comprender sus impactos en la salud humana, ya que enfrentamos exposiciones similares".
El estudio se ha publicado en Environment & Health: Pollutant Exposure Shapes Mitochondrial Bioenergetics in a Wild Seabird
