En las aguas de baño, cianobacterias, ¿aliadas o enemigas?
El verano de 2022 fue el más caluroso en Francia desde 1900. Y si hubiera pensado en refrescarse bañándose en un lago, río o centro recreativo, es posible que el confinamiento se lo haya impedido debido a la propagación de cianobacterias, que puede ser tóxico para nuestra salud o la salud de nuestros animales.
Pero, ¿quiénes son estas cianobacterias? ¿Qué problemas plantean? ¿Son nuestros amigos o nuestros enemigos?
Cianobacterias, Ingenieros de Biosfera
Tal vez deberíamos empezar con las presentaciones. Las cianobacterias, como su nombre indica, son bacterias microscópicas que tienen un color verde azulado.
¡Pero no son solo los microorganismos los que estropean la natación! Lejos de ser simples «plagas», son sobre todo Inventores de la fotosíntesis oxigénica (que utiliza CO2 produce O2, como las que utilizan los árboles). Es por tanto el origen de toda la fotosíntesis y oxigenación de nuestro planeta… sin la cual no existiríamos. ¡Eso es todo!
pequeño rebote. El origen de las cianobacterias se remonta a tiempos muy remotos, hace entre 2.700 y 3.500 millones de años. En ese momento, otras bacterias ya usaban máquinas moleculares llamadas fotosistemas, capaces de convertir la energía de la luz en energía química, lo que les permitía crecer y reproducirse. Gracias a estos sistemas fotosintéticos, estas bacterias pueden convertir el carbono inorgánico (como el dióxido de carbono en la atmósfera) en moléculas complejas necesarias para la vida (como azúcares, lípidos o ácidos nucleicos).
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Pero por primera vez, las cianobacterias unirán dos sistemas fotosintéticos complementarios distintos. Esto les permitirá hacer un archivo Una forma de fotosíntesis sin precedentesespecialmente producidos, que producen dioxígeno como «desecho».
Gracias a esta productividad, el éxito ecológico de las cianobacterias es tan rápido, y evolucionan a gran escala… transformando en el proceso toda la química de la biosfera.
Hasta entonces, de hecho, los océanos y la atmósfera contenían muy poco oxígeno y, por lo tanto, albergaban microorganismos anaerobios. Sin embargo, la evolución de estas cianobacterias que practican la fotosíntesis oxigénica producirá muchísimo oxígeno. Este oxígeno se acumuló primero en los océanos y luego, durante los últimos mil millones de años, se acumuló en la atmósfera.
Pero eso no es todo. Hace unos mil millones de años, las cianobacterias entraron en simbiosis con una línea de organismos eucariotas unicelulares. Y así llevó a cloroplastoslas pequeñas partes verdes responsables de la fotosíntesis que se encuentran en las células de micro y macroalgas y plantas terrestres.
Sebastián DuperónY Introducción del autor
¡Por lo tanto, las cianobacterias son el origen de toda la fotosíntesis y oxigenación de nuestro planeta! Nuestra propia existencia es una consecuencia de esto, por un lado, ya que el oxígeno es esencial para todas las formas de vida animal, y por otro lado, ya que dependemos en gran medida de las plantas para nuestra alimentación.
Efectos nocivos de las cianobacterias
Pero volvamos al presente, a nuestros ríos o lagos. Cuando la temperatura sube, la fotosíntesis se acelera. Si a esta eutrofización le sumamos, es decir, el enriquecimiento del agua con nutrientes como el fósforo o el nitrógeno de nuestros fertilizantes, el resultado no se hace esperar: las cianobacterias se multiplican. Las aguas cristalinas del lago se convierten en una sopa verde o roja según la especie… ¡un simple resultado de su enorme eficacia!
Estos fenómenos se conocen desde la antigüedad, o entre los aztecas y maya, en algunos cuerpos de agua dulce, así como en los océanos. Sin embargo, el calentamiento global y el aumento de las actividades humanas (agricultura, vertido de aguas residuales no tratadas adecuadamente, etc.) en las últimas décadas han incrementado la frecuencia y gravedad de estos episodios.
Sin embargo, la proliferación de cianobacterias es perjudicial para los animales, las plantas y la salud humana.
Así, incluso si la fotosíntesis produce oxígeno, la biomasa de cianobacterias que se produce durante la reproducción es degradada rápidamente por las bacterias que consumirán ese oxígeno. Lleva a finalmente Falta de oxígeno en el agua (es decir, falta de oxígeno) y asfixia de los animales, especialmente de los peces, que pueden morir repentinamente.
Por otro lado, ciertos tipos de cianobacterias (conocidas como cianobacterias tóxicas) producen toxinas poderosas llamadas cianotoxinas. Los de mayor preocupación para la salud humana son la microcistina, la cilindrospermopsina, los toxoides, la saxitoxina y los nódulos.
Después de la ingestión, contacto o inhalación, afectan a diferentes órganos como el foie (efectos hepatotóxicos), el sistema nervioso (efectos neurotóxicos), los sistemas reproductores (efectos reprotóxicos) o las mucosas (efectos dermatotóxicos), con las consecuencias pouvant aller jusqu’ a muerte. Así, todos los años se notifican casos de envenenamiento, incluidas muertes de perros, durante el período estival.
En Francia, las toxinas azules más comunes en el agua potable y recreativa están reguladas y medidas. cuando Valores límite para cianobacterias tóxicas o cianotoxinas Las autoridades pueden tener que limitar las actividades o incluso cerrar el acceso a los cuerpos de agua, o limitar el uso o consumo de agua.
Las cianobacterias también son aliadas de la salud
Afortunadamente, no todas las cianobacterias producen toxinas, ni tampoco eso toxinas
Charlotte Duvall/MNHNY Introducción del autor
Ya son considerados químicos destacados, produciendo una variedad de moléculas bioactivas, algunas de las cuales encuentran aplicaciones en la salud. En una síntesis reciente, nuestro equipo determinó que las cianobacterias producen 10 clases de compuestos químicos, presentando al menos 14 tipos de actividades potencialmente beneficiosasque queda por explorar.
Entre los ejemplos más emblemáticos, el fármaco dolastatina 10 estuvo en el origen de la comercialización de un fármaco contra el cáncer (brentuximab vedotin) utilizado en el tratamiento del linfoma de la enfermedad de Hodgkin.
Otro ejemplo son las cianobacterias. Limnospira (anteriormente llamado artrospira) se ha utilizado como suplemento dietético durante siglos y se comercializa con el nombre genérico de «espirulina». Estas cianobacterias son ricas en proteínas, minerales, vitaminas y ácidos grasos insaturados.
Con más de 1700 especies conocidas y muchas otras aún por describir, las cianobacterias representan una importante fuente de innovación bioinspirada.
Las cianobacterias, centinelas ante todo
Es probable que la propagación de cianobacterias siga siendo frecuente el próximo verano, y que en ocasiones nos priven de las actividades marinas, la pesca o la natación. Lo que es más grave, en muchas partes del mundo afecta directamente recursos de agua potable de la que depende la gente.
Pero además de su impacto en nuestras actividades, estos eventos revelan sobre todo los desequilibrios y la mala salud de los ecosistemas acuáticos.
Está estrechamente relacionado con las actividades humanas que contribuyen a una mayor eutrofización del agua, y el aumento de las poblaciones de cianobacterias en todo el mundo debería desafiarnos a enfrentar las amenazas a la calidad del agua y la biodiversidad, y subrayar cuán estrechamente está relacionado el bienestar humano con esos ecosistemas acuáticos.
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