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MEDIO AMBIENTE - SALUD
Title  Los enigmas de las algas azules

Se las denominaba antes las “algas azules”. Las cianobacterias, omnipresentes en las aguas dulces (agua potable y aguas de baño) son organismos unicelulares capaces de secretar toxinas peligrosas. Los investigadores del proyecto europeo Pepcy (PEPtides in CYanobacteria) intentan conocer mejor los efectos nocivos de estas sorprendentes criaturas, concentrándose en los péptidos que sintetizan. Sus resultados representan avances en una disciplina que sigue estando llena de interrogantes.

Charco contaminado por multitud de cianobacterias (Dinamarca) © Kirsten S. Christoffersen
Charco contaminado por multitud de cianobacterias (Dinamarca)
© Kirsten S. Christoffersen
Es difícil sentir simpatía por las cianobacterias cuando se ven a orillas de un lago los repugnantes musgos verdáceos generados por su proliferación. Sin embargo, debemos mucho a estas criaturas primitivas. Estas veteranas (con más de 3 mil millones de años de existencia) han contribuido en gran medida a que nuestra atmósfera terrestre sea respirable, al liberar enormes cantidades de oxígeno. Son ellas las que según parece “inventaron” la fotosíntesis, mucho antes que las algas. Pero esta gratitud histórica no cambia nada: cuantos más datos se tienen, más se comprueba que las cianobacterias son portadoras de un riesgo sanitario real, sobre el cual se sabe aún poco. Está reconocido ahora que algunas de estas “algas azules” como se las llamaba “elegantemente” en otra época, son capaces de secretar toxinas muy activas, sobre todo a nivel del sistema nervioso o del hígado, en especial las que mejor se conocen (las microcistinas). Además, una serie de pruebas de laboratorio y de muestras de terreno prueban que las cianobacterias son responsables de envenenamientos de vertebrados de todo tipo: desde perros hasta peces, pasando por aves. Y finalmente, se ha comprobado que estas criaturas producen una gran diversidad de péptidos (pequeñas proteínas), cuya función y cuyas propiedades siguen siendo aún desconocidas.

La “buena” elección de los péptidos

Gloeothece © Cyanobactéries/Institut Pasteur

Gloeothece
© Cyanobactéries/
Institut Pasteur
“Esta situación ha llevado a la elaboración del proyecto de investigación europeo Pepcy”, explica Ingrid Chorus, de la Agencia Federal para el Medio Ambiente (UBA) de Alemania, de la que es coordinadora. “Las toxinas de las cianobacterias forman parte de los cinco tipos de toxinas (con el arsénico, el flúor, el plomo y ciertos pesticidas) que aparecen más frecuentemente en las aguas europeas, y ello a niveles de concentración que plantean verdaderos problemas para la salud humana”.

Como numerosos organismos generalmente calificados como primitivos, por ejemplo las bacterias o los hongos, las cianobacterias son fábricas químicas muy complejas. Los investigadores de Pepcy han decidido concentrarse en los péptidos que sintetizan. Una “apuesta” basada en el elevado número de estas moléculas, entre las que se encuentran además la mayoría de las toxinas conocidas. “Nos esperábamos una gran diversidad”, prosigue Ingrid Chorus, “pero nos hemos quedado muy sorprendidos... hemos descubierto que existen varias centenas, puede que un millar de moléculas diferentes. Por ejemplo, una proliferación prácticamente monoespecífica de Planktothrix agardii ha resultado contener más de 255 sustancias diferentes, principalmente péptidos. Todos estos compuestos se distribuyen en 8 o 9 familias, y hemos intentado estudiar con detenimiento al menos un miembro de cada una de ellas”.

Efectos débiles, pero...

Dactylococcopsis salina © Cyanobactéries/Institut Pasteur

Dactylococcopsis salina
© Cyanobactéries/
Institut Pasteur
El resultado de esta investigación fue tan importante como sorprendente. Estos péptidos desconocidos parecen tener efectos... muy débiles. Nada que ver en todo caso con las microcistinas o con las nodularinas, las dos familias más tóxicas. No obstante, hay que matizar. Los investigadores de Pepcy no han experimentado con animales, como ratas o ratones. “Este tipo de ensayo plantea problemas éticos, y desde hace una década se intenta evitarlos. Por lo tanto, para medir la toxicidad se utilizan líneas celulares humanas o tejidos, invertebrados o huevos de peces o de anfibios. Por lo tanto, no se puede afirmar al 100% que los péptidos sean inofensivos ya que puede ser que las líneas celulares utilizadas no sean las adecuadas. Las microcistinas, cuya toxicidad para el hígado es bien conocida, podrían llegar al interior de las células por medio de unos mecanismos de transporte destinados a otros compuestos. Una especie de error molecular, por así decir... pero aplicada en laboratorio a una célula muscular, por ejemplo, tal toxina no revelaría su efecto real”.

Además de este resultado, los investigadores de Pepcy han puesto a punto un gran número de herramientas moleculares que permiten identificar rápidamente los tipos genéticos de cianobacterias presentes en una masa de agua determinada. Así, quizás se pueda comprender qué componentes del medio (temperatura, nutrientes, oxigenación...) favorecen tal o cual categoría de algas azules, y por lo tanto tal o cual péptido, ya que todo este proceso encierra un enigma fundamental: ¿para qué pueden servir estos cientos de moléculas proteicas que las cianobacterias secretan con diligencia? Ciertamente no para envenenar a los vertebrados, lo que aparentemente no da ningún beneficio evolutivo a su portador. “Quizás estos péptidos sirvan para enviar mensajes a la colonia, o para comunicarles con otros organismos que viven en simbiosis con las cianobacterias”, se atreve a asumir Ingrid Chorus. “Pero por ahora estas hipótesis no han sido comprobadas. Lamento que no conozcamos la función de estas moléculas, ya que eso nos ayudaría a comprender cuándo se producen, y cuándo están ausentes”.

Agua potable, aguas de baño
El aspecto "salud pública" del dossier no queda cerrado ya que aunque los péptidos examinados sólo tengan efectos débiles, no ocurre lo mismo cuando se consideran los organismos enteros. “Cuando se toma un extracto bruto de cianobacterias, y no solamente péptidos, se observan perturbaciones del desarrollo en los huevos de anfibios y de peces, así como otros efectos tóxicos que siguen sin explicación. Quizás nos hayamos equivocado al centrarnos en los péptidos”, se pregunta la investigadora. “Después de todo, estas células secretan igualmente otras moléculas (alcaloides, polisacáridos, etc.) sin duda harían falta otros proyectos para explorar todo eso...”

Por lo tanto, es probable que, a pesar de los resultados más bien tranquilizadores a grandes rasgos de Pepcy, sigamos oyendo hablar de las cianobacterias. Sobre todo porque es posible que aparezcan en la directiva europea dedicada al agua potable, con ocasión de su próxima revisión. En cuanto a la directiva dedicada a las aguas de baño, ya las menciona.

Para hacerles la tarea más fácil a los legisladores europeos, el equipo de Pepcy se ha encargado de recopilar las referencias a los problemas de las cianobacterias en las legislaciones nacionales y de difundir este documento en su sitio Internet. Igualmente, ha formulado recomendaciones basadas en la necesidad de evaluar los riesgos caso por caso. En efecto, según la utilización que se hace de la masa de agua (agua potable, pesca, baño, windsurfing, esquí náutico, etc.), y por supuesto según su calidad de agua, su peligrosidad es diferente. Antes de poder manejar con tranquilidad estas extrañas criaturas unicelulares, habrá que desvelar muchos de sus interrogantes. Ahora bien, parece que no están dispuestas a hacerles la vida más fácil a los investigadores...


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  Organismos dopados por las actividades humanas

¿Por qué las cianobacterias están tan omnipresentes, al menos en las aguas dulces? A causa de un fenómeno ya conocido, la eutrofización de las corrientes de agua, en otras palabras, el exceso de nutrientes en la red hidrográfica. Esta especie de “obesidad” de ...
 

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      Organismos dopados por las actividades humanas

    ¿Por qué las cianobacterias están tan omnipresentes, al menos en las aguas dulces? A causa de un fenómeno ya conocido, la eutrofización de las corrientes de agua, en otras palabras, el exceso de nutrientes en la red hidrográfica. Esta especie de “obesidad” de los lagos y de los ríos se debe a las actividades humanas. Por un lado, la agricultura vierte fertilizantes que no siempre son capturados por los cultivos y que acaban en las aguas dulces. Y por otro, el desarrollo de los desechos domésticos, particularmente del fósforo, que sigue estando muy presente.

    Las cianobacterias, como todo el plancton vegetal del que forman parte, están dopadas por este maná, gracias al cual son capaces de proliferar de forma rápida y a gran escala (los blooms, según la terminología clásica). Entonces sus poblaciones aumentan de forma exponencial, acabando por teñir el agua de colores extraños, generalmente parecidos al verde pero tirando a rojo en ciertas especies. “Este problema está agravado por el número cada vez mayor de embalses”, indica Ingrid Chorus. “Las cianobacterias no se desarrollan en las aguas rápidas, así que el riesgo aumenta en el momento en que disminuye la corriente”. Ahora bien, en las últimas décadas, los ríos cada vez tienen más dispositivos que los frenan, ya se trate de pequeños embalses sobre los riachuelos construidos por los agricultores o de grandes masas de agua de ocio próximas a las ciudades. Y finalmente, se teme que el recalentamiento climático contribuya del mismo modo a provocar proliferaciones de cianobacterias, pero por ahora esta hipótesis no tiene una verdadera confirmación sobre el terreno.

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