facebook twitter youtube intagram
  • UAM

Descubren bacterias acuáticas capaces de degradar cianotoxinas

Descubren bacterias acuáticas capaces de degradar cianotoxinas

Investigadores de la Universidad Autónoma de Madrid (UAM) y el Instituto IMDEA Agua han descubierto una amplia diversidad de bacterias con la capacidad de degradar un tipo específico de cianotoxinas, compuestos producidos por cianobacterias cuya acumulación en lagos y embalses pone en riesgo la salud humana y la de otros animales. 

La prolongación de las altas temperaturas y la eutrofización del agua (aumento de la concentración de nutrientes) son condiciones idóneas para el crecimiento masivo (blooms) de cianobacterias en la superficie de embalses y lagos que solemos utilizar para consumo o uso recreativo.

Este crecimiento tiene consecuencias negativas sobre el ecosistema. Además, la capacidad de algunas cianobacterias de producir compuestos que son tóxicos para los humanos y otros animales (cianotoxinas) agrava aún más la situación. Una de las cianotoxinas más frecuentes son las microcistinas, y su ingestión puede producir severos problemas gastrointestinales y afecciones al hígado.

Las investigadoras María Ángeles Lezcano y Rehab El-Shehawy, del Instituto IMDEA Agua, y los investigadores David Velázquez y Antonio Quesada, de la Universidad Autónoma de Madrid (UAM), han desarrollado un estudio que les ha permitido conocer cuál es –antes, durante y después de un episodio de bloom– la comunidad bacteriana degradadora de cianobacterias en un embalse de la Comunidad de Madrid.

“Realizamos un análisis de los genes específicos relacionados con la producción y la degradación de las microcistinas mediante secuenciación masiva. Así, obtuvimos miles de secuencias de ADN en cada tiempo de muestreo”, especifican los autores.

Estos resultados, publicados en la revista Water Research, permitirán avanzar en la mejora de la gestión del agua durante los episodios de blooms y alta concentración de toxinas, así como a implementar el uso de bacterias degradadoras como potencial biotecnológico en plantas de tratamiento de agua.

Bacterias degradadoras con y sin genes mlr

Durante los episodios de blooms tóxicos las concentraciones de microcistinas pueden superar hasta más de 10.000 veces el microgramo por litro, que es límite permitido por la Organización Mundial de la Salud. A pesar de estas altas concentraciones, las microcistinas son diana de diferentes procesos de degradación que se dan en la naturaleza. La radiación solar y el rango de temperaturas y pH que ocurre en el medio ambiente degradan lentamente las toxinas.

Sin embargo, existe un grupo específico de bacterias que es capaz de degradarlas de manera rápida y eficiente, eliminándolas del agua. Estas bacterias se encuentran alrededor de las células de las cianobacterias (región denominada ficosfera) y son capaces de romper las moléculas en trozos más pequeños utilizándolas como fuente de carbono y/o nitrógeno, y como fuente de energía.

Esta capacidad de biodegradación viene determinada por la presencia de un conjunto de genes, denominado mlr, que contiene la información para producir las enzimas que rompen la molécula. Sin embargo, existe otro grupo de bacterias degradadoras que no presentan los genes mlr y son, por tanto, más desconocidas.

Descubrir los genes y las rutas alternativas de degradación, así como la diversidad de bacterias degradadoras (con y sin los genes mlr), es importante para conocer qué bacterias son las responsables de la eliminación de las toxinas y cuándo tiene lugar este proceso en el medio ambiente.

Los resultados del estudio muestran que la comunidad degradadora con los genes mlr aparece presente durante todo el año. Sin embargo, durante el pico de máximo crecimiento de cianobacterias y liberación de microcistinas al agua, son otras bacterias con ausencia de los genes mlr las que dominan la comunidad bacteriana. Entre ellas, bacterias con capacidad de degradar compuestos orgánicos complejos y xenobióticos (moléculas con estructura química poco frecuente o inexistente en la naturaleza y, por tanto, difíciles de degradar).

Universidad Autónoma de Madrid

Expertos en Divulgación Científica abordan en la UAM el futuro de la profesión

Enero 15, 2019 UAM
El próximo martes, 15 de enero, tendrá lugar en la Facultad de Medicina de la Universidad Autónoma de Madrid (UAM) una jornada abierta dirigida especialmente a estudiantes universitarios, periodistas, profesores e investigadores del campo de la Ciencia con el…

La ansiedad y la depresión influyen en el control del asma

Enero 09, 2019 UAM
Un reciente estudio multicéntrico en el que participa la Universidad Autónoma de Madrid (UAM) muestra cómo la ansiedad y la depresión constituyen un riesgo independiente en el control del asma. El trabajo comprueba que la supervisión del asma puede mejorar…
Entrega de premios Fundación FOODIO

Estudiantes de la Universidad Autónoma crean una mousse de chocolate a partir de residuos de la industria alimentaria

Enero 08, 2019 UAM
'Vousse', una mousse de chocolate de origen vegetal creada a partir del sobrante de fabricar zumo de frutas, ha sido premiada por la Fundación FOODIO como mejor producto lácteo sostenible y saludable desarrollado a partir de los residuos derivados de la…
Imagen del proyecto

Prepara los sentidos, la ciencia viaja en Metro gracias a la Universidad Autónoma de Madrid

Diciembre 17, 2018 UAM
¿A qué dedican el tiempo que pasan en el metro? Hoy se presenta en el metro de Madrid Mind the lab, un proyecto nacido en Atenas que busca promover el interés por la ciencia a los ciudadanos en un espacio tan cotidiano como el metro. En nuestro país está…

La Red TerCel del Instituto de Salud Carlos III presenta el ‘Libro Blanco de la Terapia Celular en España’ en el marco del 50 aniversario de la Universidad Autónoma de Madrid

Diciembre 12, 2018 UAM
• El acto forma parte del programa de actividades ideado con motivo de la Exposición UAM50 que conmemora el 50 aniversario de la Universidad y que se puede visitar en el espacio CentroCentro del Ayuntamiento de Madrid (Cibeles) • La ministra de Sanidad,…
El rector Rafael Garesse, la investigadora Alicia González y el presidente de L'Oréal Juan Alonso de Lomas

Alicia González, investigadora Ramón y Cajal de la UAM, premiada en el programa ‘For Women in Science’ de L’Oréal-UNESCO

Diciembre 11, 2018 UAM
Este reconocimiento valora la labor investigadora desarrollada por científicas españolas menores de 40 años y cada premio está dotado con 15.000 euros que se destina a financiar la ejecución del proyecto. En el marco de estos premios se ha presentado la Liga…