Cyanobacteria y producción de cyanotoxinas

Presentación del tema: "Cyanobacteria y producción de cyanotoxinas"— Transcripción de la presentación:

1 Cyanobacteria y producción de cyanotoxinas
Ricardo O. Echenique1, Darío Andrinolo2 y Leda Giannuzzi2 1.- División Científica Ficología – Facultad de Ciencias Naturales y Museo Comisión de Investigaciones Científicas (Prov. Bs. As.) 2.- Cátedra de Toxicología y Química Legal / CIDCA – Facultad de Ciencias Exactas CONICET Universidad Nacional de La Plata

2 Cyanobacteria Las Cyanobacteria, Cyanophyta o algas verde-azules son organismos procariotas de amplia distribución geográfica. Existen registros de su existencia desde hace 3300 a 3500 millones de años, siendo los seres fotosintéticos mas antiguos. Son unicelulares o multicelulares, cocales ó filamentosos, planctónicos o adheridos a un sustrato, acuáticos o terrestres. Los individuos aislados, generalmente son microscópicos aunque suelen desarrollarse masivamente bajo condiciones ambientales apropiadas, produciendo las denominadas floraciones o “blooms”, manifestándose en los ambientes que habitan, en forma de manchas desde verdosas hasta amarronadas. Existen especies útiles (alimentación, fijación de suelos, etc.) y nocivas (taponamiento de filtros, liberación de olores desagradables (geosmina, metilisoborneol), generación de toxinas, etc.).

3 Cyanotoxinas De los aspectos nocivos, la producción de toxinas, es el mas destacable. Las cyanotoxinas han sido mencionadas como responsables de muerte de animales, tanto silvestres como domésticos desde hace mas de un siglo (Francis, i878). En el hombre, son capaces, por contacto de ocasionar dermatitis, problemas en las conjuntivas, etc. y por ingesta, pueden provocar diarreas, gastroenteritis, hepatoenteritis. Por ingesta crónica algunas de ellas pueden generar tumores cancerosos e incluso en casos agudos, ocasionar la muerte (Caxambú - Carmichael, 1996). Existen dos grupos principales de cyanotoxinas: Hepatotoxinas: Microcystinas, Nodularinas y Cylindrospermopsinas. Neurotoxinas: Anatoxinas y Saxitoxinas. Las hepatotoxinas son péptidos monocíclicos. Actúan sobre el hígado, provocando hemorragias intrahepáticas, con destrucción de la arquitectura de los tejidos del órgano. Los principales géneros que las producen son: Microcystis, Nodularia y Cylindrospermopsis Las neurotoxinas son alcaloides. Actúan interfiriendo el sistema nervioso central, llegando a ocasionar la muerte de animales por parálisis de los músculos respiratorios. Los principales géneros capaces de producirlas son: Anabaena, Oscillatoria, Planktothrix, Nostoc y Aphanizomenon

4 Cyanobacteria en la República Argentina Episodios nocivos
El primer registro se refiere a un trabajo realizado en 1954 en la laguna de San Miguel del Monte, donde se produjo la mortandad masiva de peces en concordancia con una floración de Anabaena circinalis y Microcystis flos-aquae. (Ringuelet et al., 1955). En 1984, se dio a conocer la muerte de 72 vacas de un total de 170 que habían entrado a un campo. Lo mas destacado es que los animales muertos resultaron ser el total de los que habían consumido agua de un charco conteniendo Anabaena flos-aquae, Nodularia spumigena y Microcystis aeruginosa. (Odriozola et al., 1984) Otros episodios ocurridos en Argentina se registraron en ambientes tales como en: Chubut, laguna Willimaco (Pizzolon, 1996). Santa Fe, Río Salado (García de Emiliani & Emiliani, 1997). San Luis, en embalses (González et al., 1999). Ríos Limay, Neuquen y Negro, en embalses y distintos sectores de sus cuencas (Echenique,1999). Córdoba, embalses San Roque y Los Molinos Provincia de Buenos Aires varios cuerpos de agua (Echenique & González, 1998; Echenique, 1999; Echenique et al y 2003). Tierra del Fuego, en el lago Fagnano (Bleta et al., 2003). Salta, embalse Cabra Corral. Entre Ríos (Argentina) y Uruguay, embalse Salto Grande. Corrientes, Río Paraná (2004).

5 Toxicidad algal en el Río de la Plata

6 1.- diciembre de 2003 2.- enero de 2004 2 1 Basados en anteriores fenómenos de floraciones ocurridos en el Río de la Plata, en diciembre de 2003, al observar manchas superficiales claramente identificadas como floraciones algales, se efectuó la toma de muestras de agua en el canal del Puerto La Plata. Mediante el análisis microscópico de las mismas, se determinó la presencia masiva de Microcystis aeruginosa. Mediante estudios de toxicidad aguda (ensayos ratón) se comprobó la toxicidad de la cepa presente (aumento de volumen y cambio en la coloración en los hígados de los ratones inyectados con el extracto liofilizado). Aplicando estudios analíticos, (HPLC), se comprobó la presencia de microcystinas. En enero de 2004 se realizó la toma de otra muestra de agua en el canal de acceso al Puerto La Plata, en la zona del destacamento de Prefectura Naval Argentina. En esa oportunidad además de agua, se tomaron muestras de moluscos bivalvos (Limnoperna fortunei). El análisis microscópico, de la muestra de agua, reveló nuevamente la presencia de Microcystis aeruginosa y los estudios analíticos indicaron nuevamente, presencia de microcystinas.

7 Microcystis aeruginosa.
Espectros de absorción a 238 nm (HPLC) de las muestras del Río de la Plata, 4.- microcystina YR 6 – microcystina LR 1, 2, 3, 5 y 7.- microcystinas no identificadas 1 2 3 A 4 B C D Microcystis aeruginosa. Colonias halladas en el Río de la Plata (diciembre/ 2003 y enero/ 2004) A y C: hígados de los ratones testigos B y D: hígados de los ratones inyectados

8 Floración toxígena en la localidad de Pila

9 En junio de 2004 en una “banquina” de la localidad de Pila (Bs. As
En junio de 2004 en una “banquina” de la localidad de Pila (Bs. As.) fue detectado un desarrollo algal masivo. Se llevó a cabo un estudio a fin de determinar el taxón responsable y estimar su “peligrosidad” y los riesgos hacia la comunidad. Se evaluaron la composición, cualitativa y cuantitativa fitoplanctónica, los parámetros físico-químicos del agua y la toxicidad (ensayos ratón). Además, se realizaron estudios analíticos, para conocer las toxinas presentes. Estudios microscópicos determinaron que la especie responsable era Microcystis aeruginosa. El pH fluctuó entre 9,7 y 10,7 y la conductividad eléctrica entre 1210 y 1475 µS-1. La evaluación de toxicidad resultó positiva.

10 mayo mayo mayo mayo mayo mayo octubre octubre octubre octubre octubre
El análisis de las muestras mediante Cromatografía Líquida de Alta Resolución (HPLC) muestra la presencia mayoritaria de microcystina -LR con una concentración de 95 µg de microcystina/gr. El perfil toxicológico de las muestras no varía significativamente durante el año mostrando la presencia predominante de microcistina-LR. Como consecuencia del estudio, se elevaron una serie de sugerencias a las autoridades, para que estas restrinjan el acceso de pobladores a la zona y para que soliciten a la empresa responsable del tratamiento de los residuos cloacales, la reducción e incluso la eliminación de los efluentes, ya que estos, combinados con otros factores, favorecen la formación de este tipo de desarrollos algales masivos. octubre mayo octubre mayo octubre mayo octubre mayo octubre mayo octubre mayo

11 Salud y Calidad del Agua
personas mueren por día como consecuencia del uso del agua, 4 millones de niños mueren por año por diarreas, 4/5 de todas las dolencias del Tercer mundo se relacionan con el agua potable, 1/3 de las muertes del Tercer mundo se relacionan con la calidad del agua potable Fuente: WWF/92 – ONU 2003