¿El cambio climático puede afectar lo que comemos? El caso de la marea roja

Investigador de la Comisión Nacional de Energía Atómica (CNEA) Marcelo Hernando. Argentina.
¿Qué tienen en común la marea roja y el cambio climático? Para conocer la relación y las posibles consecuencias del cambio climático y la marea roja, desde CONICET Mar del Plata dialogamos con Marcelo Hernando, investigador especializado en estudios de la fisiología de las microalgas, que junto a otros especialistas reunidos en la Red de Investigación de Estresores Marinos-Costeros de Latinoamérica y el Caribe (REMARCO), de la cual forma parte CONICET Mar del Plata, orientan sus esfuerzos para investigar la relación entre estos organismos y mitigar el proceso global que tanta preocupación genera.

Autor: Departamento Comunicación de CONICET Mar del Plata

Marcelo Hernando, investigador de la Comisión Nacional de Energía Atómica (CNEA) y miembro del Departamento de Radiobiología, Gerencia Química Nuclear y Ciencias de la Salud, explica que cuando hay un aumento en la reproducción de algunas microalgas, particularmente las floraciones algales nocivas (FANs), el mar puede tornarse de un color rojizo-amarronado, lo que comúnmente conocemos como “marea roja”.

Pero esta no es la única consecuencia del aumento de las FANs, ya que estos organismos microscópicos además producen diferentes tipos de toxinas, que se almacenan y pueden encontrarse en los organismos que las consumen, por ejemplo: mejillones, almejas, berberechos, vieiras. A pesar de que estas sustancias no afectan la supervivencia de los bivalvos, sí pueden generar importantes consecuencias para los seres humanos que consuman a estos últimos. Y el proceso y volumen de producción de toxinas por parte de las microalgas podría verse afectada por los efectos que causa el cambio climático global.

Toxinas generadas por las microalgas:

  • Saxitoxina (STX): Toxinas paralizantes. Producen parálisis muscular, respiratoria y muerte.
  • Toxinas diarreicas (DSP): Producen diarrea, náuseas, vómitos y dolores abdominales.
  • Toxinas amnésicas (ASP): Producen vómitos y dolor de cabeza, convulsiones y dificultad respiratoria; pueden dejar secuelas neurológicas como pérdida permanente de memoria de corto plazo.

“Hasta el momento se han determinado algunos de los factores que desencadenan las FANS, sin embargo, es importante determinar los efectos del cambio climático, como el aumento de temperatura y la acidificación, sobre la fisiología de estas microalgas tóxicas y los cambios en la toxicidad de las diferentes especies. Conocer la dinámica de las FANs con antelación es de sumo interés no sólo para la comprensión del funcionamiento del ecosistema costero, sino también desde el punto de vista socioeconómico, debido a que la acumulación de toxinas afecta directamente al sector de la población que utiliza comercialmente los recursos marinos”, detalla el investigador.

Las toxinas generadas por las microalgas pueden variar en concentración celular y estructura química dependiendo de múltiples variables ambientales y oceanográficas. Existen toxinas paralizantes o PSP como la saxitoxina (STX), la neurotoxina más conocida dentro de las producidas por varias especies de dinoflagelados; toxinas diarreicas (DSP), ocasionadas por dinoflagelados de los géneros Dinophysis y Prorocentrum cuyos síntomas son: diarrea, náuseas, vómitos y dolores abdominales. También existen toxinas amnésicas (ASP), causadas por diatomeas del género Pseudo-nitzschia cuya ingestión provoca vómitos y dolor de cabeza, convulsiones y dificultad respiratoria y pueden dejar secuelas neurológicas como pérdida permanente de memoria de corto plazo una vez superado el cuadro agudo. Para evitar el consumo de bivalvos que contengan niveles riesgosos de estas toxinas se realizan bioensayos periódicos a partir del muestreo de moluscos utilizando ratones.

Almanza, Argentina. (Fotografía: Marcelo Hernando)

Sin embargo, para la determinación de PSP, existe otra alternativa: la técnica nuclear RBA, un método de medición más sensible y precisa que el tradicional método de unidad ratón, que determina la concentración de la toxina tanto en microalgas como en bivalvos.

“Si bien no es un método aceptado en Latinoamérica por los entes reguladores de control sanitario, será un excelente complemento para la determinación de PSP de manera rápida y económica.Desde la CNEA, en conjunto con el grupo de investigación, somos los responsables de la puesta a punto de esta técnica por primera vez en Argentina. El Departamento de Radiobiología de la CNEA ya dispone de los permisos y laboratorios habilitados, así como del equipamiento para el desarrollo de ésta novedosa tecnología”, detalla Hernando.

Para llevar a cabo la nueva metodología se toman muestras de moluscos naturalmente contaminados, y se intercalibran los resultados obtenidos con el método RBA con los de bioensayos en ratón y otra técnica de determinación química de alta resolución llamada HPLC.

El uso de esta técnica es posible gracias a la donación de equipamientos por parte del Organismo Internacional de Energía Atómica (OIEA) y al Departamento de Radiobiología de la Comisión Nacional de Energía Atómica (CNEA), donde Hernando se desempeña desde el 2011, en el marco del proyecto regional “RLA7025: Fortalecimiento de las capacidades en ambientes marinos y costeros utilizando técnicas nucleares e isotópicas”, y dentro de la Red de investigación de Estresores Marinos-Costeros de Latinoamérica y el Caribe (REMARCO), financiados por el OIEA.

Almanza, Argentina. (Fotografía: Marcelo Hernando)

De esta manera se creará el primer Laboratorio de Referencia Nacional para la aplicación del método RBA (por sus siglas en inglés: Receptor Binding Assay), que detecta la presencia de estas toxinas, a partir de técnicas nucleares, de manera rápida y precisa. Tener disponible este método ofrece una alternativa más, que posibilita a las autoridades nacionales adaptar su política pesquera para evitar que peligrosas neurotoxinas alcancen a las distintas poblaciones que consumen bivalvos, pero además, facilitará estudios científicos en relación con los efectos del incremento de temperatura en la producción de estas toxinas marinas, agrega el investigador.

Así mismo, la donación del equipamiento y estandarización de la metodología permitirá la integración de Argentina con los otros 17 países de Latinoamérica y el Caribe que conforman la Red REMARCO, accediendo a la capacitación técnica y al intercambio de investigadores, y por tanto, al fortalecimiento de capacidades a nivel nacional y regional. Se trabajará en forma colaborativa con otras instituciones a nivel nacional como la Secretaría de Pesca y Acuicultura de Tierra del Fuego, el CADIC (CONICET) y el INIDEP, a fin de poner a punto la técnica.

Durante las últimas décadas, los fenómenos de FANs han cobrado una mayor importancia a nivel global como producto de su incremento en tiempo y espacio, los efectos que podría generar sobre la salud humana, los perjuicios al turismo y, en términos económicos, para actividades como la mitilicultura, cultivo de mejillones, y la recolección de moluscos bivalvos.

Existen investigaciones recientes que sugieren que los impactos del cambio climático promoverán la proliferación de las microalgas y el predominio de las FANs a través de diversos factores, entre los cuales se encuentran: la temperatura más cálida de la superficie del mar, el ingreso de agua dulce de deshielos en el sur o aumento de precipitaciones, los cambios en las proporciones de nutrientes y los cambios en los patrones de lluvia.

Dentro de las actividades interinstitucionales a futuro de la Red REMARCO se proyecta realizar, junto a la investigadora independiente del CONICET, Mirta Menone, perteneciente al Instituto de Investigaciones Marinas y Costeras (IIMyC, CONICET-UNMDP), ensayos para evaluar la integridad del ADN en el fitoplancton, como herramienta de alarma temprana frente a factores que generen estrés directamente relacionados con el cambio climático.

Finalmente, la puesta a punto de la técnica RBA permitirá la detección de toxinas paralizantes en bivalvos, de manera rápida y económica, reduciendo significativamente el empleo de animales de experimentación y llevar a cabo vedas más eficientes, asegurando un equilibrio que proteja tanto la salud pública como el desarrollo de la industria pesquera en Argentina y la región, con la colaboración interinstitucional  como pieza clave para llevar adelante esta iniciativa.

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